對力或運動作出響應的吊架裝置、控制裝置以及用于定位吊架裝置的方法與流程

本發明涉及一種用于布置在手術室中并且用于使醫療器械移位的吊架裝置，包括：具有至少一個制動器的制動裝置，制動裝置被配置用于對醫療器械的運動自由度加以調整。本發明特別是涉及具有權利要求1的特征的吊架裝置和用于這種吊架裝置的控制裝置，以及涉及一種具有相應獨立權利要求的各特征的、用于定位醫療器械的方法。

背景技術：

吊架、特別是天花板吊架(例如天花板供給單元、顯示器支架或者所謂的彈簧臂或中心軸)大多具有一個或多個關于豎向位置剛性布置的或在高度上能夠調整的承載件/承載臂，借助于這種承載件/承載臂能夠使固定于其上醫療器械運動并且得到定位，例如在手術室中、特別是也在加護病房中。在吊架上通常裝配有供給單元和/或例如醫療電氣終端設備，其例如在手術期間被供給所需的介質。在此，承載件對醫療器械的作業半徑加以限定，醫療器械能夠定位在作業半徑內。承載件大多可以至少圍繞至少一個能夠轉動的連接裝置、特別是轉動鉸鏈轉動。可選地，承載件也是高度可調的和/或圍繞至少近似沿水平取向的軸在高度上能夠樞轉地布置。高度調節性能特別是在天花板吊架中是有利的功能。

在此，吊架或相應的醫療器械必須針對一定的手術，可以將一定的患者或一定的供給管路固定地布置在專門的位置中。因此，吊架大多具有制動裝置或一種鎖定功能，這種鎖定功能能夠確保：醫療器械保留在預先規定的位置中，即便是在人或物撞在上面時，仍可確保。

另一方面，吊架或相應的醫療器械也應當能夠按照簡單的方式變換定位，即在手術期間或者在先后的手術之間或者對于不同的患者或患者躺放位置。理想情況下，吊架或醫療器械應當能夠直觀地而且無需花費很大力氣就被移動到一定的位置中，即便其具有多個承載臂也是可以的。在此，對相應的醫療器械的直觀操縱/定位即便在光線條件很差或者緊急狀況下也是希望實現的。

因為吊架或醫療器械可以是指具有大質量的設備。所以醫療器械的移位或變換定位大多可以也借助于馬達驅動器加以輔助地實現，特別是對于上下運動而言。在此，各承載件的轉動運動，也就是絕對的轉動運動或相對于其他承載件的轉動運動，在很多情況下，應當盡可能也能夠以自動或馬達驅動方式實現制動。由此，例如可以避免：承載件相對于其他承載件轉過大于規定的角度。自動制動也具有如下優點，各個承載件或醫療器械在整個運動期間不必手動引導。利用馬達或自動的制動例如可以在轉動鉸接件或支承件中實現。在此，例如摩擦制動器的制動效果例如可以通過螺栓來調整或后續調校。

為了變換醫療器械的定位，必須由操縱者通常首先通過手動操作操縱按鈕或按鍵來觸發或釋放相應的制動裝置，特別是布置在承載件、操縱面板或供給托架的標準軌道上的操縱按鈕。既而，醫療器械或者承載件則可以手動和/或利用馬達移動。換言之，變換定位在對操縱者利用開關或按鍵進行的干預做出響應的情況下實現。操縱者首先對一定的按鍵執行操作，以便打開相應的制動器并且實現相應承載件的運動。

這種類型的操縱方案具有缺陷。特別是對于較為復雜的、具有多個醫療器械(例如也有顯示器、燈)的吊架而言，可能需要的是，還要尋找相應的開關，這可能耗費時間并且造成慌亂。

歐洲專利ep2455053b1同樣關注這一問題并且提出如下解決方案，通過反饋向操縱者傳達信息：是否已經分別借助于相應的按鍵/開關操作了所希望的/正確的制動器。在此，提出的是，在系統控制方案中，就操縱輸入做出反應，設置有時間延遲。在錯誤操縱的情況下，操縱人員還有時間糾正錯誤并且操作正確的開關。

由jp2009/291363已知一種臂支撐裝置，這種臂支撐裝置具有臂臺面、具有：多個用于可運動地承載臂臺面的多重鉸接臂；多個用于將鉸鏈保持在其相對應的位置中的彈簧；多個用于控制用以使鉸鏈運動制動的制動力矩的粉末制動器；多個用于檢測在每個鉸鏈中執行的操作的編碼器；用于檢測力和施加到臂臺面上的轉矩的六軸轉矩傳感器；和用于以由腳踏開關規定的模式和六軸轉矩傳感器的檢測值為基礎來控制粉末制動器的相應制動能量的控制部件；以及編碼器。在此，粉末制動器的觸發僅通過對腳踏開關的操作來實現。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種裝置、特別是帶有制動裝置的吊架裝置，操縱人員借助于這種吊架裝置能夠以簡便或直觀的方式移動醫療器械，即完全手動地或馬達輔助地移動醫療器械。本發明的目的特別是在于，提供一種吊架裝置，其中，吊架裝置的各個承載件或承載臂有賴于能夠按照簡單方式調整的制動裝置而能夠以特別簡單而且靈活的方式在手術室中移位，特別是無需操縱人員對此付出特別多的注意力。所述目的也可以在于，提供一種方法，借助于這種方法能夠使吊架裝置以不復雜的或者直觀的方式移位或變換定位。

所述目的通過一種用于布置在手術室中并且用于使醫療器械移位的吊架裝置來實現，這種吊架裝置包括：至少一個能夠運動地支承的承載臂；以及具有至少一個制動器的制動裝置，其被配置用于調整至少一個承載臂和/或醫療器械相對于支撐裝置的運動自由度；其中，吊架裝置還包括：

與制動裝置保持連接的控制裝置和至少一個與控制裝置保持連接的傳感器裝置，其被配置用于檢測作用于或施加到吊架裝置上的外部力和/或由外部力產生的運動以及可選地還有至少一個承載臂的由外部力引起的運動(特別是相對于支撐裝置的運動)以及被配置用于將相應的測量值輸出給控制裝置，其中，控制裝置被配置用于根據測量值操控、特別是觸發制動裝置，以及調整運動自由度。

由此，吊架或醫療器械可以直觀地而且無需操縱或力的較大耗費地移動到一定的位置中，即通過手術室人員或由手術醫生特別是以簡單的方式在手術期間執行(經常重復的位置變換)。制動裝置的觸發僅根據施加到吊架裝置上的力來實現。在此，用于觸發某一制動器的按鍵或開關不一定要被操作。不需要關于某些按鍵或開關的位置的一定的知識。而是可以避免某些開關或一個或多個按鍵相應的冗余設置。也不太必要在已經移位之后操作用于鎖緊制動器的某些按鍵。也不必連續地在位置變化期間保持按壓開關或按鍵。操縱人員完全不必再帶著疑問分辨：在吊架的哪個部位布置有哪個開關。而是使壓力例如達到承載臂的側部或者操作本來對于操縱人員就能很方便到達的操縱面板，以便使吊架變換位置。同樣也可以例如將供給托架的標準軌道用作作用點，從而檢測外部力。

在此，對于運動的檢測可以可選地包括對平移運動和/或旋轉運動的檢測。傳感器裝置例如可以是增量傳感器或包括增量傳感器，即針對角度和/或針對直線行程的增量傳感器。

運動自由度也能夠以如下方式調整，制動器被松動，但是不完全松開。這特別是對于手術期間的緊急性或安全性和靈活性方面是有利的。特別是可以將不對醫療器械鎖緊、而是僅例如以70nm的制動力矩進行保持的制動器加以松動或松開，或者再度針對特定的制動力矩鎖定/閉合。并未鎖緊而是提供在緊急狀況下能夠克服的制動力矩的制動裝置實現了很多實際便利，特別是對于治療中的醫生而言。在此，制動器的松動例如也可以以預先限定的閾值的高度來實現，例如30nm或50nm，特別是為：“釋放的”或松動的制動裝置也還提供例如在10nm或20nm范圍內的最低制動力矩。

在此，制動裝置的松開也可以包括制動裝置的松動，其中，還維持有最低制動力矩或最低制動力。在此，松動也可以與時間相關地實現，特別是與能夠預先限定的力或力矩的升高來限定。由此，也可以評估的是：外部力例如僅由于故意的碰撞吊架裝置而引起。

在此，吊架裝置可以是對于力作出響應和/或對于運動作出響應，特別是關于施加到吊架裝置上的外部力或由此引起的運動而言。在此，吊架裝置也可以對于位置作出響應，也就是與一定的位置相關地具有一定的運動自由度。相應地，控制裝置被配置用于根據力、運動、位置和/或時間來調整吊架裝置的運動自由度。控制裝置也可以具有時鐘、計時器或者時間傳感器。

在此，吊架裝置可以在包括承載系統的情況下，具有用于位置固定地將吊架裝置定位在手術室中的支撐裝置，其中，至少一個承載臂以相對于支撐裝置能夠運動的方式支承在支承件和/或鉸鏈中。在此，至少一個承載臂能夠根據承載系統的運動自由度在作用半徑內移動。一個或多個運動自由度進而還有作用半徑例如可以通過支承件或鉸鏈的類型和數目來加以限定。在此，吊架裝置可以從不同的作用點被操縱和移動。吊架裝置可以吊架裝置上(即在醫療器械上或承載臂之一上)的所有或任意的作用點移動。不必再去尋找和操作某一個布置在單獨位置上的操縱按鈕。由此，實現了“盲”操縱和移動，也就是幾乎不需要操縱人員注意力的操縱，這特別是與困難或威脅生命的手術相關時帶來優勢。手術醫生可以更好地專注于實際的(手術)操作。

換言之，吊架裝置被配置用于：以對于操縱人員的操作作出反應的方式調整運動自由度，也就是對于外部的力作用作出反應。優選的是，控制裝置被配置用于僅根據至少一個傳感器裝置的力測量值和/或運動測量值來調整運動自由度。優選的是，吊架裝置能夠自發地制動或鎖定或釋放，也就是僅根據操縱人員的力作用制動或鎖定或釋放。

對外部力的檢測也可以包括對運動的檢測，特別是因為在器械被鎖定的情況下，從外部產生的運動(至少一個這時還能夠測到的相對運動)需要外部力。同樣地，對運動的檢測包括對力的檢測。對外部力的檢測也可以通過對轉矩的檢測來實現。對力的檢測可替換地或附加地也可以通過對沖擊的檢測來實現。優選的是，控制裝置被配置用于將至少一個制動器根據外部沖擊或沖擊變化至少漸漸地松開或者至少漸漸地鎖定。對沖擊或沖擊變化的評估可以使得：在對于由操縱人員進行的變化的操作作出響應的情況下，對醫療器械的定位變得容易。

制動例如可以按照氣動、電磁和/或摩擦式(機械式)的方式實現，特別是可選地在各個鉸鏈或支承件中實現。

在此，優選被理解為吊架裝置的是用于保持、位置固定地布置和/或移動至少一個醫療器械的吊架裝置，其可以為了醫學用途固定地裝配或定位在墻壁上(壁支承件中)或者天花板上或者也可以裝配在手術室或某種其他房間的地面上，也就是例如天花板吊架。這樣，吊架裝置不能夠完全自由地在手術室中移動，而是僅能夠在一定的作用半徑內移動，特別是相對于布置在手術室的天花板或墻壁上的固定點或裝配點移動。吊架裝置不一定包括醫療器械，而是也可以僅由承載系統形成。吊架裝置可以設計為裝配在天花板上的天花板供給單元，并且具有一個或多個供給托架，供給托架能夠支承和定位在一個或兩個承載臂上。吊架裝置也可以設計為顯示器承載件。吊架裝置也可以設計為所謂的、特別是裝配在墻壁上的彈簧臂，并且例如具有燈。吊架裝置也可以設計為所謂的、特別是裝配在墻壁上的中心軸并且具有多個分別帶至少一個承載件的承載系統，在承載件上例如支承有顯示器或燈。優選的是，吊架裝置具有至少兩個承載臂，在承載臂上分別設置有制動裝置的至少一個制動器。

需要指出的是，“在手術室中”的應用范圍僅示例性地提出，吊架裝置同樣也能夠例如與急救醫療、診斷裝置相結合或者特別是也結合移動的患者推車或急救車地應用。

在此，吊架裝置不一定要固定地裝配在墻壁或天花板上，而是也可以裝配在能夠移動的底部結構上。能夠移動的底部結構例如可以借助于制動器位置固定地定位在房間中。換言之，支撐裝置可以一方面是用于墻壁或天花板裝配的裝配裝置(例如天花板法蘭)，另一方面，支撐裝置也可以是能夠移動的底部結構或底腳或底部支撐件。能夠移動的底部結構則能夠優選以如下方式固定或停放，使得對承載臂的力作用不能導致支撐裝置相對于底部移動。能夠移動的底部結構則優選具有滾輪，滾輪與制動器以及可選地也與驅動器相配合。支撐裝置例如可以通過法蘭或某種其他接口來形成，由此，承載系統可以裝配在至少近似水平取向的房間天花板上或者還裝配在至少近似豎直地取向的墻壁上。

在此，能夠被認為是醫療器械的優選是供給托架，借助于供給托架能夠提供用于向患者供給的藥劑和/或手術醫生所用的器具和/或光、純凈空氣或其他手術室中所需的介質。醫療器械優選具有某種操縱面板和/或某種用于圖像顯示例如患者數據的顯示裝置。醫療器械可以可選地也通過顯示器或任意其他終端設備來提供。

在此，能夠被認為是承載臂的有懸臂或承載件，其沿一定的方向延伸并且能夠確定出醫療器械的不同額定位置所需的作業半徑，特別是通過圍繞轉動鉸接件的轉動運動來確定。承載臂也可以是具有沿承載臂的縱軸在平移方向上(附加的)的運動自由度的伸縮式的裝置。承載臂不一定保持醫療器械，而是也可以作為多個懸臂中的一個布置在各承載臂之間。在很多情況下，吊架裝置具有一個或兩個承載臂/懸臂。

在此，能夠被認為是制動裝置的是如下的裝置，其被配置用于限定出吊架裝置或醫療器械的至少一個運動自由度、優選多個而且可選地所有運動自由度，也就是加以“凍結”或確定或釋放。在此，自由度的限定可以與時間相關地實現，也就是例如以例如5秒的時段松開制動器。制動裝置例如可以包括至少一個制動器，其可以實現按照駐停制動器方式的功能。

在此，能夠被認為是“外部力”的是由操縱人員從外部主動施加到系統上的力。外部力例如不包括慣性力。在此，外部力也可以不由通過系統的某些馬達或驅動器施加的力來提供。而是外部力可以被認為是完全與系統脫開關聯地施加的力。

承載系統或醫療器械的運動自由度可以包括多個自由度，即例如在多個平面中或圍繞多個軸的平移和/或旋轉的自由度。在此，可以不僅對于外部力作出響應地實現自動松開制動器。而是可以根據其他特征例如也將承載臂的位置相對于支撐裝置或者相對于其他承載臂加以固定，特別是自使用者不再向承載臂施加力的時刻開始，加以固定。換言之，吊架裝置也可以自定位地設計。吊架裝置可以自主定位。

根據一種實施例，控制裝置被配置用于根據外部力的量值或方向和/或運動的方向和/或運動的行程至少漸漸松開或者也鎖定。由此，可以高效或者有效地實現所希望的移動/定位到額定位置中。優選的是，在此，外部力(量值、方向)在任何情況下都得到評估。但如果不施加外部力的話，也可以僅對系統的運動加以評估。這樣，這種運動以慣性為基礎，并且可以停下來或者至少漸漸減慢。

優選的是，控制裝置被配置用于根據由至少一個傳感器裝置檢測到的外部力至少漸漸地松開制動裝置。根據外部力的松開或釋放實現了吊架裝置的自主的定位或自調校，而操縱人員不一定要操作按鍵或者不一定要執行某種一定的操縱輸入。操縱人員僅需要握持吊架裝置或醫療器械并且朝向所希望的方向施加壓力。

優選的是，控制裝置被配置用于使至少一個制動器根據由至少一個傳感器裝置檢測到的運動、特別是根據方向和/或速度加以鎖定或者至少漸漸鎖定。根據運動的鎖定實現了自主地定位在額定位置中。

優選的是，吊架裝置包括醫療器械，其中，醫療器械例如在承載系統的下方布置在承載系統的一端上。在此，也可以為醫療器械配設制動裝置的專門的制動器。

根據一種實施例，設置如下的醫療器械，其中，制動裝置包括多個制動器，制動器分別布置在相應的承載臂上和/或布置在醫療器械上，控制裝置被配置用于將制動裝置可選地關于至少一個承載臂和/或關于醫療器械加以調整，特別是根據外部力的方向來調整。由此，定位能夠以更精確的方式實現。外部力特別是必須由操縱人員僅沿一個方向施加，即便存在多個承載臂或鉸鏈。盡管如此，外部力可以就多個方向進行評估，并且根據方向對運動自由度加以調整，特別是與多個對方向敏感的力和/或運動傳感器相結合地調整。優選的是，醫療器械以能夠相對于承載臂運動的方式支承在至少一個承載臂上。

根據一種實施例，控制裝置被配置用于根據由定位傳感器裝置檢測到的位置信號來調整至少一個制動器，特別是在吊架裝置停止的情況下，優選在停止了預先限定的最低時段之后，進行調整。這例如實現了：一旦吊架裝置由操縱人員保持在額定位置中時，特別是保持了例如1秒或2秒的最低時長的情況下，自動鎖定一個或多個制動器。在此，預先限定的最低時長優選處在0.5秒至3秒的范圍內。在此，位置傳感器裝置可以通過其中一個傳感器裝置來提供，例如呈gps或dgps接收器或呈加速度傳感器的形式來提供。

根據一種實施例，吊架裝置具有至少一個能夠手動操作的功能元件，特別是其上布置有至少一個傳感器裝置的傳感器的托盤，特別是用于至少一個力傳感器。托盤的操作可以按照直觀而且能夠很好執行的方式實現。

根據一種實施例，吊架裝置包括醫療器械并且具有裝配接口，在裝配接口中能夠檢測到外部力，其中，裝配接口設置在醫療器械上，在裝配接口中固定有第一功能元件，特別是呈抓手或連桿形式。裝配接口實現了對力的檢測或者也按照簡單的方式、特別是在多個方向上檢測力矩。

根據一種實施例，吊架裝置具有特別是能夠從外部達到的裝配接口，在裝配接口中能夠檢測到外部力，并且在裝配接口中固定有與制動裝置斷開關聯的、能夠手動操作的功能元件，并且在裝配接口上將所述至少一個傳感器裝置的傳感器裝置布置在固定或裝配點中，特別是涉及至少一個力傳感器。借助于功能元件能夠檢測外部力。已經表明的是，當取消相應的附加元件時，也就是當在相應的、操縱人員(本無松開制動器的意圖)而原本通常或者處于習慣抓握于其上的接口上測量到力時，操縱優選能夠得到大大簡化。在此，從外部能夠達到的裝配接口對于操縱人員能夠以如下方式從外部達到，在裝配接口上能夠將外部力導入吊架裝置中。

在此，對吊架裝置的操縱、特別是對于吊架裝置的力作用能夠得到檢測和評估，而無須操縱人員操作單獨的按鍵。操縱人員可以將整個吊架裝置通過借助于功能元件(特別是對托盤上)的力作用而移動到額定位置中，特別是能夠單手移動。在此，借助于托盤能夠以簡單的方式也實現醫療器械的轉動，特別是因為托盤實現了很大的桿。在此，手術醫生可以或多或少“盲操作地”將托盤推到手術位置附近，例如以便使儀器直接在介入部位(例如移植部位)附加提供給患者，例如在患者胃部上方，或者在患者的髖部或膝部附近。通過裝配部位以如下方式(特別是能夠從外部到達地)布置，使得在裝配接口中能夠從外部檢測到力作用，能夠在吊架裝置上固定有功能元件，特別是機械式的、非電子的功能元件，借助于所述功能元件能夠定位或移動吊架裝置，而無需對開關進行操作。

在此，至少一個功能元件可選地布置在至少一個承載臂上和/或布置在醫療器械上。優選的是，吊架裝置具有醫療器械，其中，功能元件固定在醫療器械上的固定或裝配點上。

在此，至少一個功能元件也可以帶有一定余隙地支承，特別是易彎和/或根據最低力、以及特別是以操縱人員在操作功能元件時感到作為使用者輸入的操作已被檢測到的方式支承。換言之，至少一個功能元件能夠相對于供給托架移動，至少在幾度(例如10-20°)的范圍或者幾毫米或幾厘米的范圍移動，并且可以配置為向操縱人員給出特別是觸感的反饋。至少一個功能元件可以為此以容許運動的方式支承在吊架裝置上。

在此，可以被認為是與制動裝置斷開關聯的功能元件的優選是本身看來在功能上不與制動裝置保持連接的裝置。換言之，功能元件滿足了不同于制動裝置操作的功能。功能元件優選是能夠手動握持的裝置，例如抓手或連桿，或者托盤(例如用于放置儀器)。優選的是，功能元件以如下方式布置在吊架裝置上，使得操縱人員能夠很方便地夠到處在立放或座放位置中的功能元件。功能元件例如可以布置在醫療器械的底側上或者下部區域中。

根據一種實施例，吊架裝置包括醫療器械，其中，裝配接口設置在醫療器械上，并且在裝配接口中固定有第一功能元件，其特別是呈抓手或連桿的形式。通過在對于操縱人員而言本來就知曉其位置和活動范圍的功能元件上檢測力或運動的方式，能夠特別簡便而且直觀地實現吊架裝置的移動。優選的是，在第一功能元件上固定有第二功能元件，第二功能元件特別是呈托盤的形式。在這種結構中，可以可選地向第一或第二功能元件施加力。這提高了操縱的靈活性或者特別是在與手術醫生特定的保持方案和位置相結合下的人體工學性能。在此，操縱輸入可以對于兩個功能元件而言，按照相同方式實現，并且按照相同方式得到評估，使得其對于操縱人員而言，無需在功能元件之間做出區分。

根據一種實施例，吊架裝置具有優選對于操縱人員而言可見的或者本身表明特征的操作區域，操作區域從外部對于操縱人員可以到達并且在操作區域上能夠將外部力導入吊架裝置中。操作區域例如可以由承載臂的側面分段形成或者由其中一個/所述醫療器械的一個側面形成，或者由承載臂或其中一個/所述醫療器械的某一自由端部形成。在此，操作區域也可以本身被標記，也就是通過顏色凸顯部或通過設計有輪廓的表面來標記，特別是為了觸感識別操作區域(而無需看視接觸)。操作區域例如可以通過承載臂或者醫療器械的包殼部件來提供。優選的是，在操作區域中不布置功能元件。

在操作區域中或者在操作區域下方，可以布置有傳感器裝置中的至少一個。在此，操作區域也可以是背光照明的，例如借助于特別是可調光的led或優選相對較弱照明的平面照明裝置，也就是優選平面發光裝置來代替點狀發光裝置。

操作區域優選由吊架裝置的本來存在的部件來提供，例如由包殼部件來提供。在操作區域中，優選沒有布置按鍵，雖然也可以設置(中央)按鍵，特別是唯一的用于所謂制動器的按鍵。按鍵能夠按照簡單的方式來實現：向控制裝置以信號方式告知，不存在有誤操縱，也就是特別是沒有出于無意而有外部力施加到吊架裝置上。

根據一種實施例，至少一個傳感器裝置被配置用于持續運行，其中，外部力或運動的測量值能夠獨立于吊架裝置的運行狀態地得到檢測，并且能夠獨立于運行狀態地輸出。由此，可以確保的是，傳感器裝置能夠獨立于吊架裝置的運行狀態地檢測外部力或運動，也就是與吊架裝置的醫療器械是否運行無關地檢測。這實現了：即便吊架裝置或醫療器械未接通或者當前沒有與某個手術相結合地使用時，仍然有操縱人員來移動吊架裝置。

優選的是，至少一個傳感器裝置具有能量源，和/或獨立于控制裝置地與能量源聯接。由此，能夠確保：傳感器裝置能夠獨立于控制裝置的運行狀態地檢測外部力或運動，并且控制裝置例如也可以被從待機狀態喚醒，以便能夠對于外部力作用作出響應地調整制動裝置。

根據一種實施例，吊架裝置具有至少一個與控制裝置保持連接的驅動器，用以利用馬達使至少一個承載臂運動，其中，控制裝置被配置用于：根據至少一個驅動器的運行狀態對由外部力引起的運動加以評估。由此，能夠將由操縱人員引起的運動與由驅動器引起的運動作出區分。

根據一種實施例，吊架裝置自主解除制動，其中，控制裝置被配置用于，當外部力的量值超出預先確定的閾值或者(特別是以預先確定的程度)升高時，將至少一個制動器根據由至少一個傳感器裝置檢測到的外部力而松開或者至少漸漸釋放。由此，可以自動實現一個或多個制動器的釋放，特別是在操縱人員向承載臂或醫療器械施加力的時刻自動實現。在此，操縱人員不必操作附加的按鍵或開關。

在此，能夠被認為是“自主接觸制動的”吊架裝置的優選是如下的吊架裝置，其中，不一定要操作機械的或電氣的開關或按鍵，以便松開吊架裝置的制動器和/或能夠移動吊架裝置或醫療器械。這種吊架裝置也可以被描述為“自主地自由運動的”。這種吊架裝置可以具有“自主地自松開的”或自主地斷開聯接的或自主地釋放的制動裝置。在此，“自主”的表述的涵義是：無需其他操縱輸入。施加外部力就足夠了。移動能夠以對于外部力作出響應的方式實現，特別是對力的方向作出響應。

根據一種實施例，至少一個傳感器裝置被配置用于，與時間相關地檢測力變化分布曲線，其中，控制裝置被配置用于：根據由至少一個傳感器裝置檢測到的外部力作為力變化曲線的函數而漸漸釋放至少一個制動器，特別是在力劇烈升高時，較快地松開，和/或在力劇烈減小時，較快地鎖定。由此，能夠以直觀的方式駛向額定位置。由操縱人員施加的力的變化能夠被評估，用于調整一個或多個制動器。

根據一種實施例，至少一個傳感器裝置被配置用于檢測力的方向，其中，控制裝置被配置用于根據由至少一個傳感器裝置檢測到的力的方向來釋放至少一個制動器。由此，能夠可選地釋放實現了沿所希望的方向的移動。由此，可以確保，醫療器械僅沿一定的所希望的方向移動，例如遠離患者移動。

根據一種變型，吊架裝置是能夠自定位的，其中，控制裝置被配置用于：當外部力的量值低于預先確定的閾值或者(特別是以預先確定的程度)減小時，根據由至少一個傳感器裝置檢測到的外部力來鎖定或至少漸漸鎖定至少一個制動器，和/或者當運動超出預先確定的行程長度或者當運動的速度低于預先確定的閾值或者(特別是以預先確定的程度)減小時，根據由至少一個傳感器裝置檢測到的運動來鎖定或至少漸漸鎖定至少一個制動器。由此，自動地找到額定位置，特別是在操縱人員不再移動承載臂的時刻。特別是當至少一個制動器確保有反作用力時，通過對運動速度的評估，也可以檢測操縱人員是否還在推移承載臂，其中，反作用力當不再由操縱人員通過外部力主動移動承載臂時，實現立即對承載臂的運動加以制動。

根據一種實施例，至少一個承載臂和/或醫療器械能夠平移地支承在直線支承件中，和/或能夠樞轉地支承在轉動鉸鏈中，其中，能夠分別將至少一個傳感器裝置布置在相應的鉸鏈或支承件中。

根據一種變型，至少一個承載臂和/或醫療器械能夠平移移動地支承在直線支承件中，其中，至少一個傳感器裝置布置在直線支承件上或中，并且被配置用于檢測在直線支承件中傳遞的力，其中，控制裝置被配置用于特別是根據能夠預先限定閾值來評估力的量值。

根據一種變型，至少一個承載臂以能夠樞轉的方式支承在轉動鉸鏈中，其中，至少一個傳感器裝置布置在轉動鉸鏈上，并且被配置用于檢測在直線支承件中傳遞的力，其中，控制裝置被配置用于特別是根據能夠預先限定的閾值來評估轉矩的量值。

根據一種變型，至少一個傳感器裝置布置在至少一個承載臂上，特別是布置在承載臂的側向的(例如至少近似沿豎向取向的)面上，并且被配置用于檢測承載臂運動的方向和/或行程，其中，控制裝置被配置用于評估與支撐裝置或至少另一承載臂相關的方向和/或行程。優選的是，控制裝置被配置用于根據外部力或運動的方向來調整制動裝置。

優選的是，制動裝置能夠借助于控制裝置以如下方式得到控制，承載系統的運動以對于作用于吊架裝置的部件的力作用作出響應的方式可行/實現。

根據一種實施例，至少一個傳感器裝置中的至少一個是運動傳感器，其被配置用于與絕對空間坐標相關地檢測運動，特別是在全部三個空間方向上檢測運動，特別是該運動傳感器從雷達傳感器、加速度傳感器、光學傳感器、基于地面耦合的測向傳感器的組中選出。

優選的是，吊架裝置具有位置傳感器裝置，其與控制裝置連接并且被配置用于檢測(相應的)承載臂的絕對位置和/或檢測醫療器械的絕對位置。由此，控制裝置也能夠顧及到絕對位置數據，例如以便避免與其他物體發生碰撞。在此，位置傳感器裝置可以包括多個位置傳感器，其能夠分別布置在相應的承載臂上或醫療器械上的一定的位置上。相應的位置傳感器例如可以呈gps傳感器或dgps傳感器的形式來提供。

根據一種實施例，至少一個傳感器裝置中的至少一個傳感器裝置布置在吊架裝置的轉動鉸鏈中。在轉動鉸鏈中，可以對力或運動、特別是力或運動的方向以非常精確的方式加以檢測，特別是以相對運動為基礎而且不參照絕對位置來檢測。在此，在有多個承載臂的情況下也可以對力/運動加以檢測，特別是與對吊架裝置的哪個部件施加外部力無關地進行檢測。

根據一種實施例，至少一個傳感器裝置是壓力傳感器、拉伸應變測量帶、扭力傳感器的組中的一個測力傳感器。根據一種變型，在此，測力傳感器可以檢測運動或檢測力的變化(特別是與時間相關地檢測)，并且設計為沖擊傳感器或設計為轉矩傳感器。

根據一種變型，吊架裝置具有至少一個顯示裝置，用于顯示導致與障礙物發生碰撞的相對運動，這種相對運動與控制裝置相關聯。

前面提到的目的也通過用于布置在手術室中并且用于使醫療器械移位的吊架裝置來實現，其包括帶有至少一個制動器的制動裝置，制動器被配置用于調整醫療器械的運動自由度；其中，吊架裝置還包括：與制動裝置保持連接的控制裝置被配置用于評估作用于吊架裝置的外部力或者由外部力引起的運動，并且被配置用于控制制動裝置和調整運動自由度。由此，獲得了前面介紹的優勢。

之前提到的目的也通過一種用于醫療吊架裝置、特別是用于按照本發明的吊架裝置的控制裝置來實現，其中，控制裝置被配置用于評估作用于吊架裝置的外部力或者評估由外部力引起的運動，并且被配置用于根據力或運動來操控、特別是松開吊架裝置的制動裝置，并且由此調整吊架裝置的運動自由度。由此，獲得了前面介紹的優勢。優選的是，控制裝置被配置用于，根據位置傳感器裝置的位置信號來調整運動自由度。

之前提到的目的也通過一種用于將醫療器械自動定位在能夠布置于手術室中的吊架裝置(特別是前面介紹的按照本發明的吊架裝置)上的方法來實現，表明特征的步驟在于：

檢測作用或施加于吊架裝置上的外部力或由外部力引起的運動，并且可選地也檢測至少一個承載臂的由外部力引起的運動、特別是優選借助于吊架裝置的至少一個傳感器裝置檢測相對于支撐裝置的運動；

向吊架裝置的控制裝置輸出相應的測量值；

借助于控制裝置對測量值加以評估，特別是評估外部力的量值和/或方向，并且可選地也評估運動(運動的方向、量值或行程)；以及

借助于控制裝置根據測量值、特別是根據外部力的量值和/或方向以及可選地也根據運動的方向和/或運動的行程來操控吊架裝置的制動裝置并且調整醫療器械或吊架裝置的運動自由度。由此，獲得了前面介紹的優勢。在此，操控優選包括：松開或附加度還有再度鎖定制動裝置的至少一個制動器。

在此，根據一種變型，也可以對醫療器械實現主動的、借助于馬達的定位，特別是分別借助于控制裝置通過操控制動裝置和/或吊架裝置的驅動裝置來實現。

根據一種實施方式，對制動裝置的操控包括：一旦檢測到外部力或者當外部力首次超出一定的閾值或者沿一定的方向施加時，至少漸漸松開制動裝置的至少一個制動器。在至少漸漸松開時，運動自由度可以根據情況調整。由此，例如可以避免：使作用于吊架裝置的撞擊或不希望的沖擊導致吊架裝置不再制動/駐停。根據一種變型，一旦外部力擴大或者超出一定的閾值時，制動裝置的至少一個制動器漸漸松開或者完全松開。

根據一種實施方式，一旦外部力減小或者不再檢測到外部力時或者一旦外部力的方向改變時，特別是自方向根據最低閾值(例如至少30°或45°)改變起，制動裝置漸漸鎖定或鎖定。方向控制實現了：盡可能快速地對操縱的變化作出響應，使得醫療器械能夠盡可能快速而且不繞路地移動到額定位置中。

根據一種實施方式，吊架裝置定位在固定的位置中，方式為：當外部力的量值低于預先確定的閾值或者(特別是以預先確定的程度)下降時，制動裝置根據由至少一個傳感器裝置檢測到的外部力被鎖定；或者當運動超出預先確定的行程長度或者當運動的速度低于預先確定的閾值或者(特別是以預先確定的程度)下降時，制動裝置根據由至少一個傳感器裝置檢測到的運動被鎖定。由此，吊架裝置可以對于吊架裝置(特別是托盤)的釋放作出響應地定位。吊架裝置的釋放、也就是不再手動移位(沒有外部力或外部力減小)在此可以被評估為一種指令：已到達額定位置或者即將到達額定位置。

根據一種實施方式，通過外部力引起的運動根據吊架裝置的至少一個驅動器的運行狀態加以評估。由此，例如也可以至少部分地實現至少一個承載臂利用馬達的移位，并且同時操縱人員可以定位吊架裝置的另一承載臂。

之前提到的目的通過一種自動定位能夠布置于手術室中的吊架裝置的醫療器械的方法來實現，表明特征的步驟在于：檢測作用于吊架裝置的外部力或者由外部力引起的運動；并且操控吊架裝置的制動裝置并且借助于控制裝置根據測量值、特別是根據外部力的量值和/或方向來調整醫療器械或吊架裝置的運動自由度。由此，獲得了前面介紹的優勢。

前面提到的目的也通過：當使裝配在吊架裝置上的醫療器械移位時，將控制裝置用于使吊架裝置(特別是按照本發明的吊架裝置)定位于手術室中的用途來實現，其中，控制裝置與至少一個制動裝置以及至少一個配置用于檢測作用于吊架裝置的外部力或通過外部力引起的運動的傳感器裝置通信，并且制動裝置根據測量值得到操控，并且對吊架裝置的運動自由度加以調整。控制的方案使得操縱變得容易并且實現了高度的直觀性或人體工學性能。

附圖說明

在下圖中，本發明借助于實施例詳細闡釋。其中：

圖1以示意透視側視圖示出與醫療器械相連的、按照本發明的實施例的吊架裝置；

圖2以示意透視側視圖示出圖1中所示的醫療器械；以及

圖3以示意圖示出按照本發明的各實施方式的方法的方法步驟。

結合對各圖的說明，沒有詳細介紹的附圖標記參照其他圖。

具體實施方式

在圖1中，示出具有承載系統10的天花板吊架裝置1，承載系統包括兩個承載臂13、14。天花板吊架裝置1能夠借助于裝配裝置(天花板法蘭)11裝配在天花板上，其中，承載臂中的一個13借助于承載件分段、特別是借助于柱狀件11.1與裝配裝置11相連接。在載體件分段11.1與承載臂13之間布置有第一轉動鉸鏈12.1。在承載臂13的對置的端部上布置有第二轉動鉸鏈12.2。第二轉動鉸鏈12.2確保了與另一個承載臂14的連接，另一個承載臂與第三轉動鉸鏈12.3連接，第三轉動鉸鏈確保了與醫療器械20、特別是供給托架的連接。可選地，也可以將第三轉動鉸鏈12.3直接布置在所述另一個承載臂14上。在醫療器械20與所述另一個承載臂14之間布置有承載件21，特別是托架管，其大多是剛性的并且允許轉動運動，但是不一定也允許高度補償。高度補償優選通過所述另一個承載臂14在第一承載臂13上的相應支承來實現。

醫療器械20具有呈把手或連桿形式的、與制動裝置斷開關聯的功能元件22。另外，醫療器械20具有在功能方面作為“功能元件”的托盤26。

天花板吊架裝置1具有控制裝置30，控制裝置30在所示的示例中布置在承載臂中的一個上。可選地也可以將控制裝置30布置在醫療器械20上，正如通過虛線所示那樣。

控制裝置30包括布置在承載系統10上的傳感器裝置31以及布置在醫療器械上的傳感器裝置32。承載系統10上的傳感器裝置31優選布置在鉸鏈12.1、12.2、12.3中。醫療器械20上的傳感器裝置32優選布置在裝配點m1、m2中和/或布置在固定點b1、b2中。裝配點m1、m2和固定點b1、b2分別提供了用于功能元件22和托盤26的、能夠從外部到達或者說接觸到的裝配接口。施加到天花板吊架裝置1上的外部力例如可以在點m1、m2、b1、b2上檢測到。

可選地，天花板吊架裝置1也可以具有帶至少一個顯示元件(指示器)41的顯示裝置40。顯示裝置40可以由一個個顯示元件41形成，并且與控制裝置30保持連接。控制裝置30被配置用于將顯示裝置40作為所檢測到的力測量值或者絕對或相對的位置的函數加以操控。

天花板吊架裝置1具有包括了至少一個制動器51、52、53的制動裝置50。優選的是，在承載臂13、14與醫療器械20之間的相應的接口上分別布置有至少一個制動器。相應的制動器或其位置在這里示意示出。制動裝置50可以由各制動器51、52、53形成，并且與控制裝置30保持連接。

外部力可以借助于傳感器裝置32直接在裝配和/或固定點m1、m2、b1、b2中得到測量，測量過程與操縱人員22在托盤26或功能元件22的哪個點上進行干預無關。在此，傳感器裝置31、32可以被配置用于也測量其他的相對或絕對量值，例如運動或沖擊。

控制裝置30被配置用于以對于外部力作出響應、特別是也對于具有預先確定的最低量值或預先確定的方向或預先確定的方向范圍作出響應的方式至少是松開至少一個制動器51、52、53。由此，能夠按照簡單的方式移動(例如樞轉)天花板吊架裝置1，特別是單手或盡可能“盲”操作地移動。

天花板吊架裝置1還具有包括了至少一個驅動器61、62的驅動裝置60。優選的是，在承載臂13、14與醫療器械20之間的相應的接口上分別布置有驅動器。相應的驅動器或其位置在這里示意示出。驅動裝置60可以由各驅動器61、62形成并且與控制裝置30保持連接。

在圖2中以另一視角示出托盤26。托盤26固定在功能元件22上的兩個裝配點m2中。在此，傳感器裝置32可以設置在功能元件22與托盤26之間的裝配接口上，和/或可以設置在功能元件22與醫療器械20的殼體之間的裝配接口上。

另外，示出標準軌道23，標準軌道固定在供給托架上的其他(第三)裝配點m3中，其中，在該裝配接口上同樣可以設置傳感器33(僅示意示出)。此外，操作區域、特別是觸感操作區域hb示意示出，在其中能夠進行操縱輸入。在此，操作區域hb也可以布置在吊架裝置的其他的、必要時附加的部位上，特別是根據應用情況就良好的可達到性方面而言。

在圖3中，示出了用于定位醫療器械的方法的各個步驟。所述方法通過檢測外部力(特別是其量值和/或方向)來啟動(步驟s1)。在第二步驟s2中，實現了至少一個外部力測量值的輸出。測量值在第三步驟s3中得到評估。在第四步驟s4中，對制動裝置加以操控，特別是至少漸漸松開或者附加地也再度至少漸漸鎖定至少一個制動器，用于調整運動自由度。在此，步驟s4可以包括步驟s4a(松開至少一個制動器)，特別是漸漸松開(步驟s4a.1)。在此，步驟s4也可以包括步驟s4b(鎖定至少一個制動器)，特別是漸漸鎖定(步驟s4b.1)。步驟s1至s4可以重復執行，也就是整套地、以部分步驟地重復執行。在步驟s5中可以實現向操縱人員輸出信號/指示，特別是借助于指示裝置來實現。另外，在步驟s6中可以實現對至少一個驅動器的操控。步驟s5和s6可以與步驟s1至s4中的一個并行地執行或者也可以在步驟s4之后執行。

附圖標記列表

1吊架裝置、特別是天花板吊架裝置

10承載系統

11裝配裝置、特別是天花板法蘭或地面支撐件

11.1承載件分段、特別是柱狀件

12.1(第一)轉動鉸鏈

12.2第二轉動鉸鏈

12.3第三轉動鉸鏈

13(第一)承載臂

14第二承載臂

20醫療器械、特別是供給托架

21承載件、特別是托架管

22與制動裝置斷開關聯的功能元件、特別是抓手或連桿

23功能元件、特別是標準導軌

26托盤、特別是在功能上作為功能元件

30控制裝置

31承載系統上的傳感器裝置

32醫療器械上的傳感器裝置

33傳感器裝置、特別是處在裝配接口上或其中的傳感器裝置

40顯示裝置

41顯示元件(指示器)

50制動裝置

51(第一)制動器

52第二制動器

53第三制動器

60驅動裝置

61(第一)驅動器、特別是轉動驅動器

62第二驅動器、特別是轉動驅動器

b1(第一)固定點

b2第二固定點

hb操作區域、特別是觸感操作區域

m1(第一)裝配點

m2第二裝配點

m3第三裝配點

s1第一步驟：檢測外部力

s2第二步驟：輸出測量值

s3第三步驟：評估測量值

s4第四步驟：操控制動裝置，特別是至少漸漸松開制動器，用以調整運動自由度

s4a松開制動器

s4a.1漸漸松開

s4b鎖定制動器

s4b.1漸漸鎖定

s5向操縱人員輸出信號/指示

s6操控至少一個驅動器