对力或运动作出响应的吊架装置、控制装置以及用于定位吊架装置的方法与流程

本发明涉及一种用于布置在手术室中并且用于使医疗器械移位的吊架装置，包括：具有至少一个制动器的制动装置，制动装置被配置用于对医疗器械的运动自由度加以调整。本发明特别是涉及具有权利要求1的特征的吊架装置和用于这种吊架装置的控制装置，以及涉及一种具有相应独立权利要求的各特征的、用于定位医疗器械的方法。

背景技术：

吊架、特别是天花板吊架(例如天花板供给单元、显示器支架或者所谓的弹簧臂或中心轴)大多具有一个或多个关于竖向位置刚性布置的或在高度上能够调整的承载件/承载臂，借助于这种承载件/承载臂能够使固定于其上医疗器械运动并且得到定位，例如在手术室中、特别是也在加护病房中。在吊架上通常装配有供给单元和/或例如医疗电气终端设备，其例如在手术期间被供给所需的介质。在此，承载件对医疗器械的作业半径加以限定，医疗器械能够定位在作业半径内。承载件大多可以至少围绕至少一个能够转动的连接装置、特别是转动铰链转动。可选地，承载件也是高度可调的和/或围绕至少近似沿水平取向的轴在高度上能够枢转地布置。高度调节性能特别是在天花板吊架中是有利的功能。

在此，吊架或相应的医疗器械必须针对一定的手术，可以将一定的患者或一定的供给管路固定地布置在专门的位置中。因此，吊架大多具有制动装置或一种锁定功能，这种锁定功能能够确保：医疗器械保留在预先规定的位置中，即便是在人或物撞在上面时，仍可确保。

另一方面，吊架或相应的医疗器械也应当能够按照简单的方式变换定位，即在手术期间或者在先后的手术之间或者对于不同的患者或患者躺放位置。理想情况下，吊架或医疗器械应当能够直观地而且无需花费很大力气就被移动到一定的位置中，即便其具有多个承载臂也是可以的。在此，对相应的医疗器械的直观操纵/定位即便在光线条件很差或者紧急状况下也是希望实现的。

因为吊架或医疗器械可以是指具有大质量的设备。所以医疗器械的移位或变换定位大多可以也借助于马达驱动器加以辅助地实现，特别是对于上下运动而言。在此，各承载件的转动运动，也就是绝对的转动运动或相对于其他承载件的转动运动，在很多情况下，应当尽可能也能够以自动或马达驱动方式实现制动。由此，例如可以避免：承载件相对于其他承载件转过大于规定的角度。自动制动也具有如下优点，各个承载件或医疗器械在整个运动期间不必手动引导。利用马达或自动的制动例如可以在转动铰接件或支承件中实现。在此，例如摩擦制动器的制动效果例如可以通过螺栓来调整或后续调校。

为了变换医疗器械的定位，必须由操纵者通常首先通过手动操作操纵按钮或按键来触发或释放相应的制动装置，特别是布置在承载件、操纵面板或供给托架的标准轨道上的操纵按钮。既而，医疗器械或者承载件则可以手动和/或利用马达移动。换言之，变换定位在对操纵者利用开关或按键进行的干预做出响应的情况下实现。操纵者首先对一定的按键执行操作，以便打开相应的制动器并且实现相应承载件的运动。

这种类型的操纵方案具有缺陷。特别是对于较为复杂的、具有多个医疗器械(例如也有显示器、灯)的吊架而言，可能需要的是，还要寻找相应的开关，这可能耗费时间并且造成慌乱。

欧洲专利ep2455053b1同样关注这一问题并且提出如下解决方案，通过反馈向操纵者传达信息：是否已经分别借助于相应的按键/开关操作了所希望的/正确的制动器。在此，提出的是，在系统控制方案中，就操纵输入做出反应，设置有时间延迟。在错误操纵的情况下，操纵人员还有时间纠正错误并且操作正确的开关。

由jp2009/291363已知一种臂支撑装置，这种臂支撑装置具有臂台面、具有：多个用于可运动地承载臂台面的多重铰接臂；多个用于将铰链保持在其相对应的位置中的弹簧；多个用于控制用以使铰链运动制动的制动力矩的粉末制动器；多个用于检测在每个铰链中执行的操作的编码器；用于检测力和施加到臂台面上的转矩的六轴转矩传感器；和用于以由脚踏开关规定的模式和六轴转矩传感器的检测值为基础来控制粉末制动器的相应制动能量的控制部件；以及编码器。在此，粉末制动器的触发仅通过对脚踏开关的操作来实现。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种装置、特别是带有制动装置的吊架装置，操纵人员借助于这种吊架装置能够以简便或直观的方式移动医疗器械，即完全手动地或马达辅助地移动医疗器械。本发明的目的特别是在于，提供一种吊架装置，其中，吊架装置的各个承载件或承载臂有赖于能够按照简单方式调整的制动装置而能够以特别简单而且灵活的方式在手术室中移位，特别是无需操纵人员对此付出特别多的注意力。所述目的也可以在于，提供一种方法，借助于这种方法能够使吊架装置以不复杂的或者直观的方式移位或变换定位。

所述目的通过一种用于布置在手术室中并且用于使医疗器械移位的吊架装置来实现，这种吊架装置包括：至少一个能够运动地支承的承载臂；以及具有至少一个制动器的制动装置，其被配置用于调整至少一个承载臂和/或医疗器械相对于支撑装置的运动自由度；其中，吊架装置还包括：

与制动装置保持连接的控制装置和至少一个与控制装置保持连接的传感器装置，其被配置用于检测作用于或施加到吊架装置上的外部力和/或由外部力产生的运动以及可选地还有至少一个承载臂的由外部力引起的运动(特别是相对于支撑装置的运动)以及被配置用于将相应的测量值输出给控制装置，其中，控制装置被配置用于根据测量值操控、特别是触发制动装置，以及调整运动自由度。

由此，吊架或医疗器械可以直观地而且无需操纵或力的较大耗费地移动到一定的位置中，即通过手术室人员或由手术医生特别是以简单的方式在手术期间执行(经常重复的位置变换)。制动装置的触发仅根据施加到吊架装置上的力来实现。在此，用于触发某一制动器的按键或开关不一定要被操作。不需要关于某些按键或开关的位置的一定的知识。而是可以避免某些开关或一个或多个按键相应的冗余设置。也不太必要在已经移位之后操作用于锁紧制动器的某些按键。也不必连续地在位置变化期间保持按压开关或按键。操纵人员完全不必再带着疑问分辨：在吊架的哪个部位布置有哪个开关。而是使压力例如达到承载臂的侧部或者操作本来对于操纵人员就能很方便到达的操纵面板，以便使吊架变换位置。同样也可以例如将供给托架的标准轨道用作作用点，从而检测外部力。

在此，对于运动的检测可以可选地包括对平移运动和/或旋转运动的检测。传感器装置例如可以是增量传感器或包括增量传感器，即针对角度和/或针对直线行程的增量传感器。

运动自由度也能够以如下方式调整，制动器被松动，但是不完全松开。这特别是对于手术期间的紧急性或安全性和灵活性方面是有利的。特别是可以将不对医疗器械锁紧、而是仅例如以70nm的制动力矩进行保持的制动器加以松动或松开，或者再度针对特定的制动力矩锁定/闭合。并未锁紧而是提供在紧急状况下能够克服的制动力矩的制动装置实现了很多实际便利，特别是对于治疗中的医生而言。在此，制动器的松动例如也可以以预先限定的阈值的高度来实现，例如30nm或50nm，特别是为：“释放的”或松动的制动装置也还提供例如在10nm或20nm范围内的最低制动力矩。

在此，制动装置的松开也可以包括制动装置的松动，其中，还维持有最低制动力矩或最低制动力。在此，松动也可以与时间相关地实现，特别是与能够预先限定的力或力矩的升高来限定。由此，也可以评估的是：外部力例如仅由于故意的碰撞吊架装置而引起。

在此，吊架装置可以是对于力作出响应和/或对于运动作出响应，特别是关于施加到吊架装置上的外部力或由此引起的运动而言。在此，吊架装置也可以对于位置作出响应，也就是与一定的位置相关地具有一定的运动自由度。相应地，控制装置被配置用于根据力、运动、位置和/或时间来调整吊架装置的运动自由度。控制装置也可以具有时钟、计时器或者时间传感器。

在此，吊架装置可以在包括承载系统的情况下，具有用于位置固定地将吊架装置定位在手术室中的支撑装置，其中，至少一个承载臂以相对于支撑装置能够运动的方式支承在支承件和/或铰链中。在此，至少一个承载臂能够根据承载系统的运动自由度在作用半径内移动。一个或多个运动自由度进而还有作用半径例如可以通过支承件或铰链的类型和数目来加以限定。在此，吊架装置可以从不同的作用点被操纵和移动。吊架装置可以吊架装置上(即在医疗器械上或承载臂之一上)的所有或任意的作用点移动。不必再去寻找和操作某一个布置在单独位置上的操纵按钮。由此，实现了“盲”操纵和移动，也就是几乎不需要操纵人员注意力的操纵，这特别是与困难或威胁生命的手术相关时带来优势。手术医生可以更好地专注于实际的(手术)操作。

换言之，吊架装置被配置用于：以对于操纵人员的操作作出反应的方式调整运动自由度，也就是对于外部的力作用作出反应。优选的是，控制装置被配置用于仅根据至少一个传感器装置的力测量值和/或运动测量值来调整运动自由度。优选的是，吊架装置能够自发地制动或锁定或释放，也就是仅根据操纵人员的力作用制动或锁定或释放。

对外部力的检测也可以包括对运动的检测，特别是因为在器械被锁定的情况下，从外部产生的运动(至少一个这时还能够测到的相对运动)需要外部力。同样地，对运动的检测包括对力的检测。对外部力的检测也可以通过对转矩的检测来实现。对力的检测可替换地或附加地也可以通过对冲击的检测来实现。优选的是，控制装置被配置用于将至少一个制动器根据外部冲击或冲击变化至少渐渐地松开或者至少渐渐地锁定。对冲击或冲击变化的评估可以使得：在对于由操纵人员进行的变化的操作作出响应的情况下，对医疗器械的定位变得容易。

制动例如可以按照气动、电磁和/或摩擦式(机械式)的方式实现，特别是可选地在各个铰链或支承件中实现。

在此，优选被理解为吊架装置的是用于保持、位置固定地布置和/或移动至少一个医疗器械的吊架装置，其可以为了医学用途固定地装配或定位在墙壁上(壁支承件中)或者天花板上或者也可以装配在手术室或某种其他房间的地面上，也就是例如天花板吊架。这样，吊架装置不能够完全自由地在手术室中移动，而是仅能够在一定的作用半径内移动，特别是相对于布置在手术室的天花板或墙壁上的固定点或装配点移动。吊架装置不一定包括医疗器械，而是也可以仅由承载系统形成。吊架装置可以设计为装配在天花板上的天花板供给单元，并且具有一个或多个供给托架，供给托架能够支承和定位在一个或两个承载臂上。吊架装置也可以设计为显示器承载件。吊架装置也可以设计为所谓的、特别是装配在墙壁上的弹簧臂，并且例如具有灯。吊架装置也可以设计为所谓的、特别是装配在墙壁上的中心轴并且具有多个分别带至少一个承载件的承载系统，在承载件上例如支承有显示器或灯。优选的是，吊架装置具有至少两个承载臂，在承载臂上分别设置有制动装置的至少一个制动器。

需要指出的是，“在手术室中”的应用范围仅示例性地提出，吊架装置同样也能够例如与急救医疗、诊断装置相结合或者特别是也结合移动的患者推车或急救车地应用。

在此，吊架装置不一定要固定地装配在墙壁或天花板上，而是也可以装配在能够移动的底部结构上。能够移动的底部结构例如可以借助于制动器位置固定地定位在房间中。换言之，支撑装置可以一方面是用于墙壁或天花板装配的装配装置(例如天花板法兰)，另一方面，支撑装置也可以是能够移动的底部结构或底脚或底部支撑件。能够移动的底部结构则能够优选以如下方式固定或停放，使得对承载臂的力作用不能导致支撑装置相对于底部移动。能够移动的底部结构则优选具有滚轮，滚轮与制动器以及可选地也与驱动器相配合。支撑装置例如可以通过法兰或某种其他接口来形成，由此，承载系统可以装配在至少近似水平取向的房间天花板上或者还装配在至少近似竖直地取向的墙壁上。

在此，能够被认为是医疗器械的优选是供给托架，借助于供给托架能够提供用于向患者供给的药剂和/或手术医生所用的器具和/或光、纯净空气或其他手术室中所需的介质。医疗器械优选具有某种操纵面板和/或某种用于图像显示例如患者数据的显示装置。医疗器械可以可选地也通过显示器或任意其他终端设备来提供。

在此，能够被认为是承载臂的有悬臂或承载件，其沿一定的方向延伸并且能够确定出医疗器械的不同额定位置所需的作业半径，特别是通过围绕转动铰接件的转动运动来确定。承载臂也可以是具有沿承载臂的纵轴在平移方向上(附加的)的运动自由度的伸缩式的装置。承载臂不一定保持医疗器械，而是也可以作为多个悬臂中的一个布置在各承载臂之间。在很多情况下，吊架装置具有一个或两个承载臂/悬臂。

在此，能够被认为是制动装置的是如下的装置，其被配置用于限定出吊架装置或医疗器械的至少一个运动自由度、优选多个而且可选地所有运动自由度，也就是加以“冻结”或确定或释放。在此，自由度的限定可以与时间相关地实现，也就是例如以例如5秒的时段松开制动器。制动装置例如可以包括至少一个制动器，其可以实现按照驻停制动器方式的功能。

在此，能够被认为是“外部力”的是由操纵人员从外部主动施加到系统上的力。外部力例如不包括惯性力。在此，外部力也可以不由通过系统的某些马达或驱动器施加的力来提供。而是外部力可以被认为是完全与系统脱开关联地施加的力。

承载系统或医疗器械的运动自由度可以包括多个自由度，即例如在多个平面中或围绕多个轴的平移和/或旋转的自由度。在此，可以不仅对于外部力作出响应地实现自动松开制动器。而是可以根据其他特征例如也将承载臂的位置相对于支撑装置或者相对于其他承载臂加以固定，特别是自使用者不再向承载臂施加力的时刻开始，加以固定。换言之，吊架装置也可以自定位地设计。吊架装置可以自主定位。

根据一种实施例，控制装置被配置用于根据外部力的量值或方向和/或运动的方向和/或运动的行程至少渐渐松开或者也锁定。由此，可以高效或者有效地实现所希望的移动/定位到额定位置中。优选的是，在此，外部力(量值、方向)在任何情况下都得到评估。但如果不施加外部力的话，也可以仅对系统的运动加以评估。这样，这种运动以惯性为基础，并且可以停下来或者至少渐渐减慢。

优选的是，控制装置被配置用于根据由至少一个传感器装置检测到的外部力至少渐渐地松开制动装置。根据外部力的松开或释放实现了吊架装置的自主的定位或自调校，而操纵人员不一定要操作按键或者不一定要执行某种一定的操纵输入。操纵人员仅需要握持吊架装置或医疗器械并且朝向所希望的方向施加压力。

优选的是，控制装置被配置用于使至少一个制动器根据由至少一个传感器装置检测到的运动、特别是根据方向和/或速度加以锁定或者至少渐渐锁定。根据运动的锁定实现了自主地定位在额定位置中。

优选的是，吊架装置包括医疗器械，其中，医疗器械例如在承载系统的下方布置在承载系统的一端上。在此，也可以为医疗器械配设制动装置的专门的制动器。

根据一种实施例，设置如下的医疗器械，其中，制动装置包括多个制动器，制动器分别布置在相应的承载臂上和/或布置在医疗器械上，控制装置被配置用于将制动装置可选地关于至少一个承载臂和/或关于医疗器械加以调整，特别是根据外部力的方向来调整。由此，定位能够以更精确的方式实现。外部力特别是必须由操纵人员仅沿一个方向施加，即便存在多个承载臂或铰链。尽管如此，外部力可以就多个方向进行评估，并且根据方向对运动自由度加以调整，特别是与多个对方向敏感的力和/或运动传感器相结合地调整。优选的是，医疗器械以能够相对于承载臂运动的方式支承在至少一个承载臂上。

根据一种实施例，控制装置被配置用于根据由定位传感器装置检测到的位置信号来调整至少一个制动器，特别是在吊架装置停止的情况下，优选在停止了预先限定的最低时段之后，进行调整。这例如实现了：一旦吊架装置由操纵人员保持在额定位置中时，特别是保持了例如1秒或2秒的最低时长的情况下，自动锁定一个或多个制动器。在此，预先限定的最低时长优选处在0.5秒至3秒的范围内。在此，位置传感器装置可以通过其中一个传感器装置来提供，例如呈gps或dgps接收器或呈加速度传感器的形式来提供。

根据一种实施例，吊架装置具有至少一个能够手动操作的功能元件，特别是其上布置有至少一个传感器装置的传感器的托盘，特别是用于至少一个力传感器。托盘的操作可以按照直观而且能够很好执行的方式实现。

根据一种实施例，吊架装置包括医疗器械并且具有装配接口，在装配接口中能够检测到外部力，其中，装配接口设置在医疗器械上，在装配接口中固定有第一功能元件，特别是呈抓手或连杆形式。装配接口实现了对力的检测或者也按照简单的方式、特别是在多个方向上检测力矩。

根据一种实施例，吊架装置具有特别是能够从外部达到的装配接口，在装配接口中能够检测到外部力，并且在装配接口中固定有与制动装置断开关联的、能够手动操作的功能元件，并且在装配接口上将所述至少一个传感器装置的传感器装置布置在固定或装配点中，特别是涉及至少一个力传感器。借助于功能元件能够检测外部力。已经表明的是，当取消相应的附加元件时，也就是当在相应的、操纵人员(本无松开制动器的意图)而原本通常或者处于习惯抓握于其上的接口上测量到力时，操纵优选能够得到大大简化。在此，从外部能够达到的装配接口对于操纵人员能够以如下方式从外部达到，在装配接口上能够将外部力导入吊架装置中。

在此，对吊架装置的操纵、特别是对于吊架装置的力作用能够得到检测和评估，而无须操纵人员操作单独的按键。操纵人员可以将整个吊架装置通过借助于功能元件(特别是对托盘上)的力作用而移动到额定位置中，特别是能够单手移动。在此，借助于托盘能够以简单的方式也实现医疗器械的转动，特别是因为托盘实现了很大的杆。在此，手术医生可以或多或少“盲操作地”将托盘推到手术位置附近，例如以便使仪器直接在介入部位(例如移植部位)附加提供给患者，例如在患者胃部上方，或者在患者的髋部或膝部附近。通过装配部位以如下方式(特别是能够从外部到达地)布置，使得在装配接口中能够从外部检测到力作用，能够在吊架装置上固定有功能元件，特别是机械式的、非电子的功能元件，借助于所述功能元件能够定位或移动吊架装置，而无需对开关进行操作。

在此，至少一个功能元件可选地布置在至少一个承载臂上和/或布置在医疗器械上。优选的是，吊架装置具有医疗器械，其中，功能元件固定在医疗器械上的固定或装配点上。

在此，至少一个功能元件也可以带有一定余隙地支承，特别是易弯和/或根据最低力、以及特别是以操纵人员在操作功能元件时感到作为使用者输入的操作已被检测到的方式支承。换言之，至少一个功能元件能够相对于供给托架移动，至少在几度(例如10-20°)的范围或者几毫米或几厘米的范围移动，并且可以配置为向操纵人员给出特别是触感的反馈。至少一个功能元件可以为此以容许运动的方式支承在吊架装置上。

在此，可以被认为是与制动装置断开关联的功能元件的优选是本身看来在功能上不与制动装置保持连接的装置。换言之，功能元件满足了不同于制动装置操作的功能。功能元件优选是能够手动握持的装置，例如抓手或连杆，或者托盘(例如用于放置仪器)。优选的是，功能元件以如下方式布置在吊架装置上，使得操纵人员能够很方便地够到处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医疗器械的底侧上或者下部区域中。

根据一种实施例，吊架装置包括医疗器械，其中，装配接口设置在医疗器械上，并且在装配接口中固定有第一功能元件，其特别是呈抓手或连杆的形式。通过在对于操纵人员而言本来就知晓其位置和活动范围的功能元件上检测力或运动的方式，能够特别简便而且直观地实现吊架装置的移动。优选的是，在第一功能元件上固定有第二功能元件，第二功能元件特别是呈托盘的形式。在这种结构中，可以可选地向第一或第二功能元件施加力。这提高了操纵的灵活性或者特别是在与手术医生特定的保持方案和位置相结合下的人体工学性能。在此，操纵输入可以对于两个功能元件而言，按照相同方式实现，并且按照相同方式得到评估，使得其对于操纵人员而言，无需在功能元件之间做出区分。

根据一种实施例，吊架装置具有优选对于操纵人员而言可见的或者本身表明特征的操作区域，操作区域从外部对于操纵人员可以到达并且在操作区域上能够将外部力导入吊架装置中。操作区域例如可以由承载臂的侧面分段形成或者由其中一个/所述医疗器械的一个侧面形成，或者由承载臂或其中一个/所述医疗器械的某一自由端部形成。在此，操作区域也可以本身被标记，也就是通过颜色凸显部或通过设计有轮廓的表面来标记，特别是为了触感识别操作区域(而无需看视接触)。操作区域例如可以通过承载臂或者医疗器械的包壳部件来提供。优选的是，在操作区域中不布置功能元件。

在操作区域中或者在操作区域下方，可以布置有传感器装置中的至少一个。在此，操作区域也可以是背光照明的，例如借助于特别是可调光的led或优选相对较弱照明的平面照明装置，也就是优选平面发光装置来代替点状发光装置。

操作区域优选由吊架装置的本来存在的部件来提供，例如由包壳部件来提供。在操作区域中，优选没有布置按键，虽然也可以设置(中央)按键，特别是唯一的用于所谓制动器的按键。按键能够按照简单的方式来实现：向控制装置以信号方式告知，不存在有误操纵，也就是特别是没有出于无意而有外部力施加到吊架装置上。

根据一种实施例，至少一个传感器装置被配置用于持续运行，其中，外部力或运动的测量值能够独立于吊架装置的运行状态地得到检测，并且能够独立于运行状态地输出。由此，可以确保的是，传感器装置能够独立于吊架装置的运行状态地检测外部力或运动，也就是与吊架装置的医疗器械是否运行无关地检测。这实现了：即便吊架装置或医疗器械未接通或者当前没有与某个手术相结合地使用时，仍然有操纵人员来移动吊架装置。

优选的是，至少一个传感器装置具有能量源，和/或独立于控制装置地与能量源联接。由此，能够确保：传感器装置能够独立于控制装置的运行状态地检测外部力或运动，并且控制装置例如也可以被从待机状态唤醒，以便能够对于外部力作用作出响应地调整制动装置。

根据一种实施例，吊架装置具有至少一个与控制装置保持连接的驱动器，用以利用马达使至少一个承载臂运动，其中，控制装置被配置用于：根据至少一个驱动器的运行状态对由外部力引起的运动加以评估。由此，能够将由操纵人员引起的运动与由驱动器引起的运动作出区分。

根据一种实施例，吊架装置自主解除制动，其中，控制装置被配置用于，当外部力的量值超出预先确定的阈值或者(特别是以预先确定的程度)升高时，将至少一个制动器根据由至少一个传感器装置检测到的外部力而松开或者至少渐渐释放。由此，可以自动实现一个或多个制动器的释放，特别是在操纵人员向承载臂或医疗器械施加力的时刻自动实现。在此，操纵人员不必操作附加的按键或开关。

在此，能够被认为是“自主接触制动的”吊架装置的优选是如下的吊架装置，其中，不一定要操作机械的或电气的开关或按键，以便松开吊架装置的制动器和/或能够移动吊架装置或医疗器械。这种吊架装置也可以被描述为“自主地自由运动的”。这种吊架装置可以具有“自主地自松开的”或自主地断开联接的或自主地释放的制动装置。在此，“自主”的表述的涵义是：无需其他操纵输入。施加外部力就足够了。移动能够以对于外部力作出响应的方式实现，特别是对力的方向作出响应。

根据一种实施例，至少一个传感器装置被配置用于，与时间相关地检测力变化分布曲线，其中，控制装置被配置用于：根据由至少一个传感器装置检测到的外部力作为力变化曲线的函数而渐渐释放至少一个制动器，特别是在力剧烈升高时，较快地松开，和/或在力剧烈减小时，较快地锁定。由此，能够以直观的方式驶向额定位置。由操纵人员施加的力的变化能够被评估，用于调整一个或多个制动器。

根据一种实施例，至少一个传感器装置被配置用于检测力的方向，其中，控制装置被配置用于根据由至少一个传感器装置检测到的力的方向来释放至少一个制动器。由此，能够可选地释放实现了沿所希望的方向的移动。由此，可以确保，医疗器械仅沿一定的所希望的方向移动，例如远离患者移动。

根据一种变型，吊架装置是能够自定位的，其中，控制装置被配置用于：当外部力的量值低于预先确定的阈值或者(特别是以预先确定的程度)减小时，根据由至少一个传感器装置检测到的外部力来锁定或至少渐渐锁定至少一个制动器，和/或者当运动超出预先确定的行程长度或者当运动的速度低于预先确定的阈值或者(特别是以预先确定的程度)减小时，根据由至少一个传感器装置检测到的运动来锁定或至少渐渐锁定至少一个制动器。由此，自动地找到额定位置，特别是在操纵人员不再移动承载臂的时刻。特别是当至少一个制动器确保有反作用力时，通过对运动速度的评估，也可以检测操纵人员是否还在推移承载臂，其中，反作用力当不再由操纵人员通过外部力主动移动承载臂时，实现立即对承载臂的运动加以制动。

根据一种实施例，至少一个承载臂和/或医疗器械能够平移地支承在直线支承件中，和/或能够枢转地支承在转动铰链中，其中，能够分别将至少一个传感器装置布置在相应的铰链或支承件中。

根据一种变型，至少一个承载臂和/或医疗器械能够平移移动地支承在直线支承件中，其中，至少一个传感器装置布置在直线支承件上或中，并且被配置用于检测在直线支承件中传递的力，其中，控制装置被配置用于特别是根据能够预先限定阈值来评估力的量值。

根据一种变型，至少一个承载臂以能够枢转的方式支承在转动铰链中，其中，至少一个传感器装置布置在转动铰链上，并且被配置用于检测在直线支承件中传递的力，其中，控制装置被配置用于特别是根据能够预先限定的阈值来评估转矩的量值。

根据一种变型，至少一个传感器装置布置在至少一个承载臂上，特别是布置在承载臂的侧向的(例如至少近似沿竖向取向的)面上，并且被配置用于检测承载臂运动的方向和/或行程，其中，控制装置被配置用于评估与支撑装置或至少另一承载臂相关的方向和/或行程。优选的是，控制装置被配置用于根据外部力或运动的方向来调整制动装置。

优选的是，制动装置能够借助于控制装置以如下方式得到控制，承载系统的运动以对于作用于吊架装置的部件的力作用作出响应的方式可行/实现。

根据一种实施例，至少一个传感器装置中的至少一个是运动传感器，其被配置用于与绝对空间坐标相关地检测运动，特别是在全部三个空间方向上检测运动，特别是该运动传感器从雷达传感器、加速度传感器、光学传感器、基于地面耦合的测向传感器的组中选出。

优选的是，吊架装置具有位置传感器装置，其与控制装置连接并且被配置用于检测(相应的)承载臂的绝对位置和/或检测医疗器械的绝对位置。由此，控制装置也能够顾及到绝对位置数据，例如以便避免与其他物体发生碰撞。在此，位置传感器装置可以包括多个位置传感器，其能够分别布置在相应的承载臂上或医疗器械上的一定的位置上。相应的位置传感器例如可以呈gps传感器或dgps传感器的形式来提供。

根据一种实施例，至少一个传感器装置中的至少一个传感器装置布置在吊架装置的转动铰链中。在转动铰链中，可以对力或运动、特别是力或运动的方向以非常精确的方式加以检测，特别是以相对运动为基础而且不参照绝对位置来检测。在此，在有多个承载臂的情况下也可以对力/运动加以检测，特别是与对吊架装置的哪个部件施加外部力无关地进行检测。

根据一种实施例，至少一个传感器装置是压力传感器、拉伸应变测量带、扭力传感器的组中的一个测力传感器。根据一种变型，在此，测力传感器可以检测运动或检测力的变化(特别是与时间相关地检测)，并且设计为冲击传感器或设计为转矩传感器。

根据一种变型，吊架装置具有至少一个显示装置，用于显示导致与障碍物发生碰撞的相对运动，这种相对运动与控制装置相关联。

前面提到的目的也通过用于布置在手术室中并且用于使医疗器械移位的吊架装置来实现，其包括带有至少一个制动器的制动装置，制动器被配置用于调整医疗器械的运动自由度；其中，吊架装置还包括：与制动装置保持连接的控制装置被配置用于评估作用于吊架装置的外部力或者由外部力引起的运动，并且被配置用于控制制动装置和调整运动自由度。由此，获得了前面介绍的优势。

之前提到的目的也通过一种用于医疗吊架装置、特别是用于按照本发明的吊架装置的控制装置来实现，其中，控制装置被配置用于评估作用于吊架装置的外部力或者评估由外部力引起的运动，并且被配置用于根据力或运动来操控、特别是松开吊架装置的制动装置，并且由此调整吊架装置的运动自由度。由此，获得了前面介绍的优势。优选的是，控制装置被配置用于，根据位置传感器装置的位置信号来调整运动自由度。

之前提到的目的也通过一种用于将医疗器械自动定位在能够布置于手术室中的吊架装置(特别是前面介绍的按照本发明的吊架装置)上的方法来实现，表明特征的步骤在于：

检测作用或施加于吊架装置上的外部力或由外部力引起的运动，并且可选地也检测至少一个承载臂的由外部力引起的运动、特别是优选借助于吊架装置的至少一个传感器装置检测相对于支撑装置的运动；

向吊架装置的控制装置输出相应的测量值；

借助于控制装置对测量值加以评估，特别是评估外部力的量值和/或方向，并且可选地也评估运动(运动的方向、量值或行程)；以及

借助于控制装置根据测量值、特别是根据外部力的量值和/或方向以及可选地也根据运动的方向和/或运动的行程来操控吊架装置的制动装置并且调整医疗器械或吊架装置的运动自由度。由此，获得了前面介绍的优势。在此，操控优选包括：松开或附加度还有再度锁定制动装置的至少一个制动器。

在此，根据一种变型，也可以对医疗器械实现主动的、借助于马达的定位，特别是分别借助于控制装置通过操控制动装置和/或吊架装置的驱动装置来实现。

根据一种实施方式，对制动装置的操控包括：一旦检测到外部力或者当外部力首次超出一定的阈值或者沿一定的方向施加时，至少渐渐松开制动装置的至少一个制动器。在至少渐渐松开时，运动自由度可以根据情况调整。由此，例如可以避免：使作用于吊架装置的撞击或不希望的冲击导致吊架装置不再制动/驻停。根据一种变型，一旦外部力扩大或者超出一定的阈值时，制动装置的至少一个制动器渐渐松开或者完全松开。

根据一种实施方式，一旦外部力减小或者不再检测到外部力时或者一旦外部力的方向改变时，特别是自方向根据最低阈值(例如至少30°或45°)改变起，制动装置渐渐锁定或锁定。方向控制实现了：尽可能快速地对操纵的变化作出响应，使得医疗器械能够尽可能快速而且不绕路地移动到额定位置中。

根据一种实施方式，吊架装置定位在固定的位置中，方式为：当外部力的量值低于预先确定的阈值或者(特别是以预先确定的程度)下降时，制动装置根据由至少一个传感器装置检测到的外部力被锁定；或者当运动超出预先确定的行程长度或者当运动的速度低于预先确定的阈值或者(特别是以预先确定的程度)下降时，制动装置根据由至少一个传感器装置检测到的运动被锁定。由此，吊架装置可以对于吊架装置(特别是托盘)的释放作出响应地定位。吊架装置的释放、也就是不再手动移位(没有外部力或外部力减小)在此可以被评估为一种指令：已到达额定位置或者即将到达额定位置。

根据一种实施方式，通过外部力引起的运动根据吊架装置的至少一个驱动器的运行状态加以评估。由此，例如也可以至少部分地实现至少一个承载臂利用马达的移位，并且同时操纵人员可以定位吊架装置的另一承载臂。

之前提到的目的通过一种自动定位能够布置于手术室中的吊架装置的医疗器械的方法来实现，表明特征的步骤在于：检测作用于吊架装置的外部力或者由外部力引起的运动；并且操控吊架装置的制动装置并且借助于控制装置根据测量值、特别是根据外部力的量值和/或方向来调整医疗器械或吊架装置的运动自由度。由此，获得了前面介绍的优势。

前面提到的目的也通过：当使装配在吊架装置上的医疗器械移位时，将控制装置用于使吊架装置(特别是按照本发明的吊架装置)定位于手术室中的用途来实现，其中，控制装置与至少一个制动装置以及至少一个配置用于检测作用于吊架装置的外部力或通过外部力引起的运动的传感器装置通信，并且制动装置根据测量值得到操控，并且对吊架装置的运动自由度加以调整。控制的方案使得操纵变得容易并且实现了高度的直观性或人体工学性能。

附图说明

在下图中，本发明借助于实施例详细阐释。其中：

图1以示意透视侧视图示出与医疗器械相连的、按照本发明的实施例的吊架装置；

图2以示意透视侧视图示出图1中所示的医疗器械；以及

图3以示意图示出按照本发明的各实施方式的方法的方法步骤。

结合对各图的说明，没有详细介绍的附图标记参照其他图。

具体实施方式

在图1中，示出具有承载系统10的天花板吊架装置1，承载系统包括两个承载臂13、14。天花板吊架装置1能够借助于装配装置(天花板法兰)11装配在天花板上，其中，承载臂中的一个13借助于承载件分段、特别是借助于柱状件11.1与装配装置11相连接。在载体件分段11.1与承载臂13之间布置有第一转动铰链12.1。在承载臂13的对置的端部上布置有第二转动铰链12.2。第二转动铰链12.2确保了与另一个承载臂14的连接，另一个承载臂与第三转动铰链12.3连接，第三转动铰链确保了与医疗器械20、特别是供给托架的连接。可选地，也可以将第三转动铰链12.3直接布置在所述另一个承载臂14上。在医疗器械20与所述另一个承载臂14之间布置有承载件21，特别是托架管，其大多是刚性的并且允许转动运动，但是不一定也允许高度补偿。高度补偿优选通过所述另一个承载臂14在第一承载臂13上的相应支承来实现。

医疗器械20具有呈把手或连杆形式的、与制动装置断开关联的功能元件22。另外，医疗器械20具有在功能方面作为“功能元件”的托盘26。

天花板吊架装置1具有控制装置30，控制装置30在所示的示例中布置在承载臂中的一个上。可选地也可以将控制装置30布置在医疗器械20上，正如通过虚线所示那样。

控制装置30包括布置在承载系统10上的传感器装置31以及布置在医疗器械上的传感器装置32。承载系统10上的传感器装置31优选布置在铰链12.1、12.2、12.3中。医疗器械20上的传感器装置32优选布置在装配点m1、m2中和/或布置在固定点b1、b2中。装配点m1、m2和固定点b1、b2分别提供了用于功能元件22和托盘26的、能够从外部到达或者说接触到的装配接口。施加到天花板吊架装置1上的外部力例如可以在点m1、m2、b1、b2上检测到。

可选地，天花板吊架装置1也可以具有带至少一个显示元件(指示器)41的显示装置40。显示装置40可以由一个个显示元件41形成，并且与控制装置30保持连接。控制装置30被配置用于将显示装置40作为所检测到的力测量值或者绝对或相对的位置的函数加以操控。

天花板吊架装置1具有包括了至少一个制动器51、52、53的制动装置50。优选的是，在承载臂13、14与医疗器械20之间的相应的接口上分别布置有至少一个制动器。相应的制动器或其位置在这里示意示出。制动装置50可以由各制动器51、52、53形成，并且与控制装置30保持连接。

外部力可以借助于传感器装置32直接在装配和/或固定点m1、m2、b1、b2中得到测量，测量过程与操纵人员22在托盘26或功能元件22的哪个点上进行干预无关。在此，传感器装置31、32可以被配置用于也测量其他的相对或绝对量值，例如运动或冲击。

控制装置30被配置用于以对于外部力作出响应、特别是也对于具有预先确定的最低量值或预先确定的方向或预先确定的方向范围作出响应的方式至少是松开至少一个制动器51、52、53。由此，能够按照简单的方式移动(例如枢转)天花板吊架装置1，特别是单手或尽可能“盲”操作地移动。

天花板吊架装置1还具有包括了至少一个驱动器61、62的驱动装置60。优选的是，在承载臂13、14与医疗器械20之间的相应的接口上分别布置有驱动器。相应的驱动器或其位置在这里示意示出。驱动装置60可以由各驱动器61、62形成并且与控制装置30保持连接。

在图2中以另一视角示出托盘26。托盘26固定在功能元件22上的两个装配点m2中。在此，传感器装置32可以设置在功能元件22与托盘26之间的装配接口上，和/或可以设置在功能元件22与医疗器械20的壳体之间的装配接口上。

另外，示出标准轨道23，标准轨道固定在供给托架上的其他(第三)装配点m3中，其中，在该装配接口上同样可以设置传感器33(仅示意示出)。此外，操作区域、特别是触感操作区域hb示意示出，在其中能够进行操纵输入。在此，操作区域hb也可以布置在吊架装置的其他的、必要时附加的部位上，特别是根据应用情况就良好的可达到性方面而言。

在图3中，示出了用于定位医疗器械的方法的各个步骤。所述方法通过检测外部力(特别是其量值和/或方向)来启动(步骤s1)。在第二步骤s2中，实现了至少一个外部力测量值的输出。测量值在第三步骤s3中得到评估。在第四步骤s4中，对制动装置加以操控，特别是至少渐渐松开或者附加地也再度至少渐渐锁定至少一个制动器，用于调整运动自由度。在此，步骤s4可以包括步骤s4a(松开至少一个制动器)，特别是渐渐松开(步骤s4a.1)。在此，步骤s4也可以包括步骤s4b(锁定至少一个制动器)，特别是渐渐锁定(步骤s4b.1)。步骤s1至s4可以重复执行，也就是整套地、以部分步骤地重复执行。在步骤s5中可以实现向操纵人员输出信号/指示，特别是借助于指示装置来实现。另外，在步骤s6中可以实现对至少一个驱动器的操控。步骤s5和s6可以与步骤s1至s4中的一个并行地执行或者也可以在步骤s4之后执行。

附图标记列表

1吊架装置、特别是天花板吊架装置

10承载系统

11装配装置、特别是天花板法兰或地面支撑件

11.1承载件分段、特别是柱状件

12.1(第一)转动铰链

12.2第二转动铰链

12.3第三转动铰链

13(第一)承载臂

14第二承载臂

20医疗器械、特别是供给托架

21承载件、特别是托架管

22与制动装置断开关联的功能元件、特别是抓手或连杆

23功能元件、特别是标准导轨

26托盘、特别是在功能上作为功能元件

30控制装置

31承载系统上的传感器装置

32医疗器械上的传感器装置

33传感器装置、特别是处在装配接口上或其中的传感器装置

40显示装置

41显示元件(指示器)

50制动装置

51(第一)制动器

52第二制动器

53第三制动器

60驱动装置

61(第一)驱动器、特别是转动驱动器

62第二驱动器、特别是转动驱动器

b1(第一)固定点

b2第二固定点

hb操作区域、特别是触感操作区域

m1(第一)装配点

m2第二装配点

m3第三装配点

s1第一步骤：检测外部力

s2第二步骤：输出测量值

s3第三步骤：评估测量值

s4第四步骤：操控制动装置，特别是至少渐渐松开制动器，用以调整运动自由度

s4a松开制动器

s4a.1渐渐松开

s4b锁定制动器

s4b.1渐渐锁定

s5向操纵人员输出信号/指示

s6操控至少一个驱动器