專利名稱：用于輪腳障礙物控制的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及輪。更具體地但非限制性地，本發(fā)明涉及提高輪的可操控性。
背景技術(shù)：
當(dāng)移動(dòng)諸如設(shè)備推車和控制臺(tái)(手術(shù)控制臺(tái))之類的有輪車輛時(shí)，障礙物(例如線纜、碎片、地板凸邊等)可能阻止一個(gè)或多個(gè)輪的旋轉(zhuǎn)/移動(dòng)。這可潛在地導(dǎo)致推車或控制 臺(tái)翻倒和/或操作員遭受挫折。

發(fā)明內(nèi)容
在各個(gè)實(shí)施方式中，輪腳組件可包括輪，該輪以可旋轉(zhuǎn)的方式連接到輪腳殼體；以及偏導(dǎo)突片，該偏導(dǎo)突片以可樞轉(zhuǎn)的方式連接到所述輪腳殼體，并且偏置于外輪周，以在輪運(yùn)動(dòng)期間移動(dòng)或穿過(guò)所遇到的元件中使用。在一些實(shí)施方式中，在偏導(dǎo)突片在輪運(yùn)動(dòng)期間遇到可動(dòng)障礙物(諸如線纜)時(shí)，保持元件可對(duì)所述偏導(dǎo)突片提供力以將所述偏導(dǎo)突片保持在推動(dòng)件位置。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)偏導(dǎo)突片在輪運(yùn)動(dòng)期間遇到固定障礙物(諸如固定至地板的障礙物)時(shí)，所述保持元件可允許所述偏導(dǎo)突片運(yùn)動(dòng)以運(yùn)動(dòng)到斜坡位置。在一些實(shí)施方式中，所述保持元件可以是將偏轉(zhuǎn)器連接到輪腳殼體的彈簧加載軸。在一些實(shí)施方式中，所述保持元件可以包括第一保持元件和第二保持元件。例如，所述偏導(dǎo)突片可包括第一保持元件(例如永磁體或電磁體)，該第一保持元件定位成與連接到輪腳殼體的第二保持元件協(xié)作。所述第一保持元件和所述第二保持元件可構(gòu)造成當(dāng)所述偏導(dǎo)突片遇到可動(dòng)障礙物時(shí)將所述偏導(dǎo)突片保持(例如，經(jīng)由第一保持元件和第二保持元件之間的吸引力)在推動(dòng)件位置。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)偏導(dǎo)突片遇到固定障礙物時(shí)，所述第一保持元件和所述第二保持元件可允許所述第一保持元件相對(duì)于所述第二保持元件(例如，兩個(gè)磁體可分離)運(yùn)動(dòng)以允許所述偏導(dǎo)突片移動(dòng)到斜坡位置。當(dāng)處于推動(dòng)件位置時(shí)，偏導(dǎo)突片可在輪運(yùn)動(dòng)之前推動(dòng)第一障礙物，以防止第一障礙物阻止輪運(yùn)動(dòng)。當(dāng)處于斜坡位置時(shí)，偏導(dǎo)突片可提供傾斜表面，以允許相應(yīng)的輪腳經(jīng)由偏導(dǎo)突片的斜面和第二保持元件之間的滑動(dòng)或滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)而移過(guò)所述障礙物。在斜坡位置，偏導(dǎo)突片可以抵靠著連接到輪腳殼體的柱以將偏導(dǎo)突片支撐在斜坡位置。


為了更全面地理解本發(fā)明，結(jié)合附圖進(jìn)行下列說(shuō)明，在附圖中
圖I是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的具有偏導(dǎo)突片輪腳的手術(shù)控制臺(tái)；圖2a至2f示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的偏導(dǎo)突片輪腳的剖視圖；圖3示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的處于推動(dòng)件位置的偏導(dǎo)突片的運(yùn)動(dòng)；圖4a至4c示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的處于斜坡位置的偏導(dǎo)突片的運(yùn)動(dòng)；圖5示出具有滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的偏導(dǎo)突片的實(shí)施方式；以及圖6示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的輪腳的操作方法的流程圖。應(yīng)理解，前述的總體說(shuō)明和以下的詳細(xì)說(shuō)明都僅是示例 性的和說(shuō)明性的，并且旨在提供如所主張的本發(fā)明的進(jìn)一步的說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式圖I示出了具有偏導(dǎo)輪腳105的手術(shù)控制臺(tái)100的實(shí)施方式。偏導(dǎo)輪腳105可以使用偏導(dǎo)突片111，該偏導(dǎo)突片在輪腳移動(dòng)期間可在至少兩個(gè)位置(例如推動(dòng)件位置和斜坡位置)之間運(yùn)動(dòng)以用于應(yīng)對(duì)障礙物。在推動(dòng)件位置，輪腳105上的偏導(dǎo)突片111可在輪腳輪113前面延伸，以當(dāng)控制臺(tái)移動(dòng)時(shí)推動(dòng)輪路徑前面的可動(dòng)障礙物(例如線纜或者碎片)。在斜坡位置，偏導(dǎo)突片111可樞轉(zhuǎn)以在輪運(yùn)動(dòng)之前提供傾斜面，從而提供斜坡以使輪腳輪113向上拉并通過(guò)固定障礙物(例如地板邊)。在清除障礙物之后，偏導(dǎo)突片111可返回至推動(dòng)件位置。在一些實(shí)施方式中，手術(shù)控制臺(tái)100在其它設(shè)備中可包括觸摸屏103、流體盒107、手柄109以及輔助設(shè)備隔室109。雖然在本文中偏導(dǎo)輪腳105針對(duì)在眼科手術(shù)中使用的手術(shù)控制臺(tái)100而公開，但應(yīng)理解偏導(dǎo)輪腳105可與其它設(shè)備的推車和控制臺(tái)一起使用。圖2a至2d示出偏導(dǎo)輪腳105的一個(gè)實(shí)施方式的剖視圖。如圖2a中所見的，偏導(dǎo)輪腳105可包括兩部分式輪，其中輪位于輪腳殼體201的兩側(cè)并且構(gòu)造成相對(duì)于輪腳殼體201旋轉(zhuǎn)(例如，兩個(gè)輪部可通過(guò)中央軸203旋轉(zhuǎn)，所述中央軸203固定到輪腳殼體201或者相對(duì)于輪腳殼體201旋轉(zhuǎn))。還能想到其它輪構(gòu)造(例如，連接到輪腳殼體201的單個(gè)輪)。在一些實(shí)施方式中，偏導(dǎo)突片111可繞著連接到輪腳殼體201的樞轉(zhuǎn)銷205在推動(dòng)件位置和斜坡位置之間樞轉(zhuǎn)?？梢允褂弥辽僖粋€(gè)保持元件(例如彈簧或者磁體)來(lái)將偏導(dǎo)突片111保持在推動(dòng)件位置或者允許偏導(dǎo)突片111運(yùn)動(dòng)到斜坡位置。在一些實(shí)施方式中，輪腳輪113能夠繞著輪腳樞轉(zhuǎn)軸線115旋轉(zhuǎn)(例如繞軸線360度)，以與控制臺(tái)運(yùn)動(dòng)的方向?qū)?zhǔn)(輪113還可繞軸203旋轉(zhuǎn))。如在圖2b中所見的，輪腳輪113可偏置于輪腳樞轉(zhuǎn)軸線115，并且在運(yùn)動(dòng)期間可繞樞轉(zhuǎn)軸線115擺動(dòng)，以使得輪腳輪113可沿輪運(yùn)動(dòng)方向跟隨樞轉(zhuǎn)軸線115。輪腳殼體201可連接到輪腳安裝件117，所述輪腳安裝件117可沿著樞轉(zhuǎn)軸線115以可旋轉(zhuǎn)的方式連接(例如，連接到控制臺(tái)100)。偏導(dǎo)突片111可連接到輪腳殼體201，使得在輪腳輪113旋轉(zhuǎn)時(shí)偏導(dǎo)突片111隨安裝件117 —起旋轉(zhuǎn)。這可將偏導(dǎo)突片沿輪運(yùn)動(dòng)的方向定位在輪腳輪113前面。在一些實(shí)施方式中，偏導(dǎo)突片111可延伸到地面或者可正好略微在地面上方(例如，在離地面O. Olmm至Icm的范圍內(nèi))(離地面其它距離也是可以的)。在各個(gè)實(shí)施方式中，輪113、輪腳殼體201、輪腳安裝件117以及偏導(dǎo)突片111可由各種適當(dāng)?shù)牟牧?例如硬塑料、金屬等)制造。如圖2c所見的(通過(guò)輪腳殼體201的剖視圖)，保持元件可包括第一保持元件207a和第二保持元件207b。例如,第一保持元件和第二保持元件可包括磁體(例如,永磁體或電磁體)。也可以使用其它保持元件。偏導(dǎo)突片111可借助輪腳殼體201中的保持元件207a和偏導(dǎo)突片111中的保持元件207b之間的吸引力保持在推動(dòng)件位置。在一些實(shí)施方式中，磁體的強(qiáng)度構(gòu)造成對(duì)于可動(dòng)障礙物(例如，當(dāng)偏導(dǎo)突片111在運(yùn)動(dòng)期間推靠在障礙物上時(shí)在偏導(dǎo)突片111上施加小于閾值力的障礙物)可使偏導(dǎo)突片111阻止沿著樞軸205的樞轉(zhuǎn)?？蓜?dòng)障礙物可包括位于地板上的松散線纜，所述松散線纜在輪腳運(yùn)動(dòng)期間可由偏導(dǎo)突片111推動(dòng)，而沒(méi)有出現(xiàn)偏導(dǎo)突片111的樞轉(zhuǎn)。磁體的強(qiáng)度可進(jìn)一步構(gòu)造成當(dāng)遇到固定障礙物(例如，當(dāng)偏導(dǎo)突片111在運(yùn)動(dòng)期間推靠著障礙物時(shí)以比閾值力大的力推靠著偏導(dǎo)突片111的障礙物)時(shí)允許偏導(dǎo)突片111向內(nèi)樞轉(zhuǎn)。例如，固定障礙物可以是地板上的邊(諸如在移入電梯時(shí)遇到的)。其它固定障礙物可包括非常重的物體(這些物體由于障礙物和地板之間的摩擦力而相對(duì)于手術(shù)控制臺(tái)不可動(dòng))。在釋放了將突片推到斜坡位置的力之后(例如，當(dāng)輪腳輪113已跨過(guò)了障礙物時(shí))，第一保持元件和第二保持元件(例如磁體)之間的吸
引力可將偏導(dǎo)突片111拉回到推動(dòng)件位置。如圖2d至2f所見的，至少一個(gè)保持元件可包括單個(gè)保持元件。例如,保持元件可包括繞樞轉(zhuǎn)銷205的彈簧(例如，如圖2d中所示的彈簧211或如圖2e中所示的彈簧213)，以使樞轉(zhuǎn)銷205變成彈簧加載軸,該彈簧加載軸相對(duì)于輪腳殼體201對(duì)偏導(dǎo)突片111提供旋轉(zhuǎn)力。作為另一個(gè)示例，彈簧可與樞轉(zhuǎn)銷205分離(例如，參見圖2f中的彈簧215)。在一些實(shí)施方式中，彈簧加載樞轉(zhuǎn)銷205可以取代第一保持元件27a和第二保持元件27b使用或與第一保持元件27a和第二保持元件27b—起使用。當(dāng)偏導(dǎo)突片111遇到可動(dòng)障礙物時(shí)，偏導(dǎo)突片111可通過(guò)借助樞轉(zhuǎn)銷205施加到偏轉(zhuǎn)片111的防旋轉(zhuǎn)力而保持在推動(dòng)件位置。在一些實(shí)施方式中，彈簧強(qiáng)度可被構(gòu)造成當(dāng)遇到固定障礙物時(shí)允許偏導(dǎo)突片111向內(nèi)樞轉(zhuǎn)。在力已釋放之后(例如，當(dāng)輪腳輪13已跨過(guò)了障礙物時(shí))，彈簧加載軸可將偏導(dǎo)突片111拉回到推動(dòng)件位置。在一些實(shí)施方式中，偏導(dǎo)突片111可連接到彈簧，使得偏導(dǎo)突片111的旋轉(zhuǎn)關(guān)于樞轉(zhuǎn)銷(其可被連接到腳殼體201或者相對(duì)于輪腳殼體201固定)卷繞如解繞彈簧。其它單個(gè)保持元件也是可以的(例如，除非大于彈簧力的力(在樞轉(zhuǎn)銷205的與彈簧力不同的另一側(cè)操作)將偏導(dǎo)突片111推入斜坡位置，否則單個(gè)彈簧安裝在輪腳殼體201和偏導(dǎo)突片111的端部之間以將偏導(dǎo)突片111保持在推動(dòng)件位置)。圖3示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的處于推動(dòng)件位置的偏導(dǎo)突片111的運(yùn)動(dòng)。如圖3所見的，當(dāng)偏導(dǎo)突片111遇到諸如線纜303的障礙物時(shí)(以截面示出)，保持元件(諸如彈簧加載軸205或者磁體207a、207b)可將偏導(dǎo)突片111保持在推動(dòng)件位置，以便于推動(dòng)位于輪腳輪前面的障礙物，從而防止障礙物阻止輪旋轉(zhuǎn)。如圖3所見的，偏導(dǎo)突片111可偏置于輪外周 305。圖4a至4c示出偏導(dǎo)突片111通過(guò)斜坡位置的運(yùn)動(dòng)的實(shí)施方式。當(dāng)偏導(dǎo)突片111遇到諸如地板入口或電梯地板邊緣的較大(或固定)障礙物405時(shí)，來(lái)自彈簧加載軸205和/或磁體207a、207b之間的力可能不足以將偏導(dǎo)突片111保持在推動(dòng)件位置，并且偏導(dǎo)突片111可能移動(dòng)到斜坡位置。如圖2b所見的，在一些實(shí)施方式中，輪腳殼體可包括柱209 (例如由片狀金屬的折疊件或鋼桿制成)，以在偏導(dǎo)突片111移入斜坡位置時(shí)支撐并限制偏導(dǎo)突片111的行進(jìn)。在一些實(shí)施方式中，可以不使用柱(例如，偏導(dǎo)突片111當(dāng)處于斜坡位置時(shí)可以靠在輪腳殼體201或輪腳輪113的外表面上)。在斜坡位置，輪腳105可沿著由處于斜坡位置的偏導(dǎo)突片111提供的斜坡滑動(dòng)上升到障礙物405 (參見圖4a至4b)。在一些實(shí)施方式中，偏導(dǎo)突片111可由具有光滑外表面以減小偏導(dǎo)突片111和障礙物之間的摩擦的塑料或金屬材料制成。在一些實(shí)施方式中，偏導(dǎo)突片111可包括輥機(jī)構(gòu)(例如，筒狀或球狀輥501，如圖5所見的)。輥501可以位于偏導(dǎo)突片111中的空腔內(nèi)，并且可借助通過(guò)輥501和偏導(dǎo)突片111的單獨(dú)樞轉(zhuǎn)銷固定該輥501。在一些實(shí)施方式中，輥501可在沒(méi)有樞轉(zhuǎn)銷的情況下固定到偏導(dǎo)突片111。例如，空腔的側(cè)面可包在輥501周圍而足以防止輥501脫出空腔，同時(shí)允許輥501穿空腔延伸以沿著障礙物405滾動(dòng)。輥501可由不銹鋼(也可以是其它材料)制成。如圖4c所見的，當(dāng)偏導(dǎo)突片111跨過(guò)障礙物405時(shí)，偏導(dǎo)突片111可返回到推動(dòng)件位置(例如，借助磁體207a、207b的吸引力)。圖6示出輪腳操作方法的實(shí)施方式的流程圖。流程圖中提供的元件僅是示意性的。可以省略提供的各種元件，可以附加有附加元件，和/或各種元件可以與以下提供的次序不同的次序來(lái)執(zhí)行。在601，手術(shù)控制臺(tái)100可由使用者推動(dòng)或拉動(dòng)。例如，使用者可通過(guò)借助手柄119 在控制臺(tái)上施加力來(lái)推動(dòng)手術(shù)控制臺(tái)100。在603，輪腳105可能遇到線纜或其它可動(dòng)障礙物并且可以借助處于推動(dòng)件位置的偏導(dǎo)突片111推動(dòng)障礙物。如圖3所見的，偏導(dǎo)突片111可保持推動(dòng)件位置以推動(dòng)輪腳輪113前面的線纜，從而防止線纜與輪腳輪接觸并阻止輪旋轉(zhuǎn)。在605，輪腳105可能遇到較大的或固定的障礙物，該較大的或固定的障礙物可以將偏導(dǎo)突片111推入斜坡位置。在607，輪腳105可通過(guò)處于斜坡位置的偏導(dǎo)突片與障礙物之間的相互作用而滑過(guò)或滾過(guò)障礙物。例如，如圖4a至4b所見的，偏導(dǎo)突片111可以為輪腳105提供斜面，以騎過(guò)在或翻過(guò)障礙物。在609，一旦偏導(dǎo)突片111的外部不再與障礙物接觸，則偏導(dǎo)突片111可返回到推動(dòng)件位置?？捎杀绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)存在的實(shí)施方式進(jìn)行各種修改。通過(guò)考慮本說(shuō)明書和本文公開的本發(fā)明的實(shí)際，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚本發(fā)明的其它實(shí)施方式。本說(shuō)明書和實(shí)施例旨在僅作為示例來(lái)考慮，其中本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神由所附的權(quán)利要求和其等同物表不。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，該設(shè)備包括 輪，所述輪可旋轉(zhuǎn)地連接到輪腳殼體； 偏導(dǎo)突片，所述偏導(dǎo)突片可樞轉(zhuǎn)地連接到所述輪腳殼體并且與輪外周偏置；以及 至少一個(gè)保持元件，所述至少一個(gè)保持元件被構(gòu)造成在所述偏導(dǎo)突片上提供作用力， 其中所述至少一個(gè)保持元件被構(gòu)造成當(dāng)所述偏導(dǎo)突片在輪運(yùn)動(dòng)期間遇到可動(dòng)障礙物時(shí)將所述偏導(dǎo)突片保持在推動(dòng)件位置； 其中所述至少一個(gè)保持元件被構(gòu)造成在輪運(yùn)動(dòng)期間當(dāng)所述偏導(dǎo)突片遇到固定障礙物時(shí)允許所述偏導(dǎo)突片運(yùn)動(dòng)到斜坡位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)保持元件是將所述偏導(dǎo)突片連接到所述輪腳殼體的彈簧加載軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)保持元件包括第一保持元件和第二保持元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述第一保持元件連接到所述偏導(dǎo)突片，并且所述第二保持元件連接到所述輪腳殼體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述第一保持元件和所述第二保持元件被構(gòu)造成當(dāng)所述偏導(dǎo)突片在輪運(yùn)動(dòng)期間遇到可動(dòng)障礙物時(shí)彼此吸引以將所述偏導(dǎo)突片保持在推動(dòng)件位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述第一保持元件和所述第二保持元件被構(gòu)造成允許所述第一保持元件相對(duì)于所述第二保持元件運(yùn)動(dòng)以允許所述偏導(dǎo)突片運(yùn)動(dòng)到所述斜坡位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述第一保持元件和所述第二保持元件中的至少一個(gè)是磁體。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述可動(dòng)障礙物是線纜。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述偏導(dǎo)突片被構(gòu)造成在輪運(yùn)動(dòng)之前推動(dòng)所述可動(dòng)障礙物以防止所述可動(dòng)障礙物阻止輪運(yùn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述偏導(dǎo)突片被構(gòu)造成允許所述輪沿著所述偏導(dǎo)突片和所述固定障礙物之間形成的傾斜表面移動(dòng)上升而翻過(guò)所述固定障礙物。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，該設(shè)備還包括連接到所述輪腳殼體的柱，所述柱被構(gòu)造成當(dāng)所述偏導(dǎo)突片移動(dòng)到所述斜坡位置時(shí)限制所述偏導(dǎo)突片的行進(jìn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述偏導(dǎo)突片還包括輥，所述輥位于所述輥的外表面上以當(dāng)所述偏導(dǎo)突片處于所述斜坡位置時(shí)與障礙物接合。
全文摘要
在各個(gè)實(shí)施方式中，輪腳組件可包括輪，該輪以可旋轉(zhuǎn)的方式連接到輪腳殼體；以及偏導(dǎo)突片，該偏導(dǎo)突片以可樞轉(zhuǎn)的方式連接到所述輪腳殼體，并且偏離于外輪周，以在輪運(yùn)動(dòng)期間移動(dòng)或穿過(guò)所遇到的元件中使用。在一些實(shí)施方式中，所述偏導(dǎo)突片可包括至少一個(gè)保持元件，所述至少一個(gè)保持元件構(gòu)造成將所述偏導(dǎo)突片保持在推動(dòng)位置或者允許所述偏導(dǎo)突片運(yùn)動(dòng)到斜坡位置。在推動(dòng)件位置，所述偏導(dǎo)突片在輪運(yùn)動(dòng)之前可推動(dòng)可動(dòng)障礙物。在斜坡位置，所述偏導(dǎo)突片可便于使輪移動(dòng)過(guò)固定障礙物。
文檔編號(hào)B60R19/54GK102822012SQ201180016498
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
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