专利名称：用于轮脚障碍物控制的系统和方法
技术领域：
本发明大体上涉及轮。更具体地但非限制性地，本发明涉及提高轮的可操控性。
背景技术：
当移动诸如设备推车和控制台(手术控制台)之类的有轮车辆时，障碍物(例如线缆、碎片、地板凸边等)可能阻止一个或多个轮的旋转/移动。这可潜在地导致推车或控制 台翻倒和/或操作员遭受挫折。
发明内容
在各个实施方式中，轮脚组件可包括轮，该轮以可旋转的方式连接到轮脚壳体；以及偏导突片，该偏导突片以可枢转的方式连接到所述轮脚壳体，并且偏置于外轮周，以在轮运动期间移动或穿过所遇到的元件中使用。在一些实施方式中，在偏导突片在轮运动期间遇到可动障碍物(诸如线缆)时，保持元件可对所述偏导突片提供力以将所述偏导突片保持在推动件位置。在一些实施方式中，当偏导突片在轮运动期间遇到固定障碍物(诸如固定至地板的障碍物)时，所述保持元件可允许所述偏导突片运动以运动到斜坡位置。在一些实施方式中，所述保持元件可以是将偏转器连接到轮脚壳体的弹簧加载轴。在一些实施方式中，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，所述偏导突片可包括第一保持元件(例如永磁体或电磁体)，该第一保持元件定位成与连接到轮脚壳体的第二保持元件协作。所述第一保持元件和所述第二保持元件可构造成当所述偏导突片遇到可动障碍物时将所述偏导突片保持(例如，经由第一保持元件和第二保持元件之间的吸引力)在推动件位置。在一些实施方式中，当偏导突片遇到固定障碍物时，所述第一保持元件和所述第二保持元件可允许所述第一保持元件相对于所述第二保持元件(例如，两个磁体可分离)运动以允许所述偏导突片移动到斜坡位置。当处于推动件位置时，偏导突片可在轮运动之前推动第一障碍物，以防止第一障碍物阻止轮运动。当处于斜坡位置时，偏导突片可提供倾斜表面，以允许相应的轮脚经由偏导突片的斜面和第二保持元件之间的滑动或滚动运动而移过所述障碍物。在斜坡位置，偏导突片可以抵靠着连接到轮脚壳体的柱以将偏导突片支撑在斜坡位置。
为了更全面地理解本发明，结合附图进行下列说明，在附图中
图I是根据一个实施方式的具有偏导突片轮脚的手术控制台；图2a至2f示出根据一个实施方式的偏导突片轮脚的剖视图；图3示出根据一个实施方式的处于推动件位置的偏导突片的运动；图4a至4c示出根据一个实施方式的处于斜坡位置的偏导突片的运动；图5示出具有滚动机构的偏导突片的实施方式；以及图6示出根据一个实施方式的轮脚的操作方法的流程图。应理解，前述的总体说明和以下的详细说明都仅是示例 性的和说明性的，并且旨在提供如所主张的本发明的进一步的说明。
具体实施例方式图I示出了具有偏导轮脚105的手术控制台100的实施方式。偏导轮脚105可以使用偏导突片111，该偏导突片在轮脚移动期间可在至少两个位置(例如推动件位置和斜坡位置)之间运动以用于应对障碍物。在推动件位置，轮脚105上的偏导突片111可在轮脚轮113前面延伸，以当控制台移动时推动轮路径前面的可动障碍物(例如线缆或者碎片)。在斜坡位置，偏导突片111可枢转以在轮运动之前提供倾斜面，从而提供斜坡以使轮脚轮113向上拉并通过固定障碍物(例如地板边)。在清除障碍物之后，偏导突片111可返回至推动件位置。在一些实施方式中，手术控制台100在其它设备中可包括触摸屏103、流体盒107、手柄109以及辅助设备隔室109。虽然在本文中偏导轮脚105针对在眼科手术中使用的手术控制台100而公开，但应理解偏导轮脚105可与其它设备的推车和控制台一起使用。图2a至2d示出偏导轮脚105的一个实施方式的剖视图。如图2a中所见的，偏导轮脚105可包括两部分式轮，其中轮位于轮脚壳体201的两侧并且构造成相对于轮脚壳体201旋转(例如，两个轮部可通过中央轴203旋转，所述中央轴203固定到轮脚壳体201或者相对于轮脚壳体201旋转)。还能想到其它轮构造(例如，连接到轮脚壳体201的单个轮)。在一些实施方式中，偏导突片111可绕着连接到轮脚壳体201的枢转销205在推动件位置和斜坡位置之间枢转。可以使用至少一个保持元件(例如弹簧或者磁体)来将偏导突片111保持在推动件位置或者允许偏导突片111运动到斜坡位置。在一些实施方式中，轮脚轮113能够绕着轮脚枢转轴线115旋转(例如绕轴线360度)，以与控制台运动的方向对准(轮113还可绕轴203旋转)。如在图2b中所见的，轮脚轮113可偏置于轮脚枢转轴线115，并且在运动期间可绕枢转轴线115摆动，以使得轮脚轮113可沿轮运动方向跟随枢转轴线115。轮脚壳体201可连接到轮脚安装件117，所述轮脚安装件117可沿着枢转轴线115以可旋转的方式连接(例如，连接到控制台100)。偏导突片111可连接到轮脚壳体201，使得在轮脚轮113旋转时偏导突片111随安装件117 —起旋转。这可将偏导突片沿轮运动的方向定位在轮脚轮113前面。在一些实施方式中，偏导突片111可延伸到地面或者可正好略微在地面上方(例如，在离地面O. Olmm至Icm的范围内)(离地面其它距离也是可以的)。在各个实施方式中，轮113、轮脚壳体201、轮脚安装件117以及偏导突片111可由各种适当的材料(例如硬塑料、金属等)制造。如图2c所见的(通过轮脚壳体201的剖视图)，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体(例如,永磁体或电磁体)。也可以使用其它保持元件。偏导突片111可借助轮脚壳体201中的保持元件207a和偏导突片111中的保持元件207b之间的吸引力保持在推动件位置。在一些实施方式中，磁体的强度构造成对于可动障碍物(例如，当偏导突片111在运动期间推靠在障碍物上时在偏导突片111上施加小于阈值力的障碍物)可使偏导突片111阻止沿着枢轴205的枢转。可动障碍物可包括位于地板上的松散线缆，所述松散线缆在轮脚运动期间可由偏导突片111推动，而没有出现偏导突片111的枢转。磁体的强度可进一步构造成当遇到固定障碍物(例如，当偏导突片111在运动期间推靠着障碍物时以比阈值力大的力推靠着偏导突片111的障碍物)时允许偏导突片111向内枢转。例如，固定障碍物可以是地板上的边(诸如在移入电梯时遇到的)。其它固定障碍物可包括非常重的物体(这些物体由于障碍物和地板之间的摩擦力而相对于手术控制台不可动)。在释放了将突片推到斜坡位置的力之后(例如，当轮脚轮113已跨过了障碍物时)，第一保持元件和第二保持元件(例如磁体)之间的吸
引力可将偏导突片111拉回到推动件位置。如图2d至2f所见的，至少一个保持元件可包括单个保持元件。例如,保持元件可包括绕枢转销205的弹簧(例如，如图2d中所示的弹簧211或如图2e中所示的弹簧213)，以使枢转销205变成弹簧加载轴,该弹簧加载轴相对于轮脚壳体201对偏导突片111提供旋转力。作为另一个示例，弹簧可与枢转销205分离(例如，参见图2f中的弹簧215)。在一些实施方式中，弹簧加载枢转销205可以取代第一保持元件27a和第二保持元件27b使用或与第一保持元件27a和第二保持元件27b—起使用。当偏导突片111遇到可动障碍物时，偏导突片111可通过借助枢转销205施加到偏转片111的防旋转力而保持在推动件位置。在一些实施方式中，弹簧强度可被构造成当遇到固定障碍物时允许偏导突片111向内枢转。在力已释放之后(例如，当轮脚轮13已跨过了障碍物时)，弹簧加载轴可将偏导突片111拉回到推动件位置。在一些实施方式中，偏导突片111可连接到弹簧，使得偏导突片111的旋转关于枢转销(其可被连接到脚壳体201或者相对于轮脚壳体201固定)卷绕如解绕弹簧。其它单个保持元件也是可以的(例如，除非大于弹簧力的力(在枢转销205的与弹簧力不同的另一侧操作)将偏导突片111推入斜坡位置，否则单个弹簧安装在轮脚壳体201和偏导突片111的端部之间以将偏导突片111保持在推动件位置)。图3示出根据一个实施方式的处于推动件位置的偏导突片111的运动。如图3所见的，当偏导突片111遇到诸如线缆303的障碍物时(以截面示出)，保持元件(诸如弹簧加载轴205或者磁体207a、207b)可将偏导突片111保持在推动件位置，以便于推动位于轮脚轮前面的障碍物，从而防止障碍物阻止轮旋转。如图3所见的，偏导突片111可偏置于轮外周 305。图4a至4c示出偏导突片111通过斜坡位置的运动的实施方式。当偏导突片111遇到诸如地板入口或电梯地板边缘的较大(或固定)障碍物405时，来自弹簧加载轴205和/或磁体207a、207b之间的力可能不足以将偏导突片111保持在推动件位置，并且偏导突片111可能移动到斜坡位置。如图2b所见的，在一些实施方式中，轮脚壳体可包括柱209 (例如由片状金属的折叠件或钢杆制成)，以在偏导突片111移入斜坡位置时支撑并限制偏导突片111的行进。在一些实施方式中，可以不使用柱(例如，偏导突片111当处于斜坡位置时可以靠在轮脚壳体201或轮脚轮113的外表面上)。在斜坡位置，轮脚105可沿着由处于斜坡位置的偏导突片111提供的斜坡滑动上升到障碍物405 (参见图4a至4b)。在一些实施方式中，偏导突片111可由具有光滑外表面以减小偏导突片111和障碍物之间的摩擦的塑料或金属材料制成。在一些实施方式中，偏导突片111可包括辊机构(例如，筒状或球状辊501，如图5所见的)。辊501可以位于偏导突片111中的空腔内，并且可借助通过辊501和偏导突片111的单独枢转销固定该辊501。在一些实施方式中，辊501可在没有枢转销的情况下固定到偏导突片111。例如，空腔的侧面可包在辊501周围而足以防止辊501脱出空腔，同时允许辊501穿空腔延伸以沿着障碍物405滚动。辊501可由不锈钢(也可以是其它材料)制成。如图4c所见的，当偏导突片111跨过障碍物405时，偏导突片111可返回到推动件位置(例如，借助磁体207a、207b的吸引力)。图6示出轮脚操作方法的实施方式的流程图。流程图中提供的元件仅是示意性的。可以省略提供的各种元件，可以附加有附加元件，和/或各种元件可以与以下提供的次序不同的次序来执行。在601，手术控制台100可由使用者推动或拉动。例如，使用者可通过借助手柄119 在控制台上施加力来推动手术控制台100。在603，轮脚105可能遇到线缆或其它可动障碍物并且可以借助处于推动件位置的偏导突片111推动障碍物。如图3所见的，偏导突片111可保持推动件位置以推动轮脚轮113前面的线缆，从而防止线缆与轮脚轮接触并阻止轮旋转。在605，轮脚105可能遇到较大的或固定的障碍物，该较大的或固定的障碍物可以将偏导突片111推入斜坡位置。在607，轮脚105可通过处于斜坡位置的偏导突片与障碍物之间的相互作用而滑过或滚过障碍物。例如，如图4a至4b所见的，偏导突片111可以为轮脚105提供斜面，以骑过在或翻过障碍物。在609，一旦偏导突片111的外部不再与障碍物接触，则偏导突片111可返回到推动件位置。可由本领域普通技术人员对存在的实施方式进行各种修改。通过考虑本说明书和本文公开的本发明的实际，本领域技术人员将清楚本发明的其它实施方式。本说明书和实施例旨在仅作为示例来考虑，其中本发明的真实范围和精神由所附的权利要求和其等同物表不。
权利要求
1.一种设备，该设备包括 轮，所述轮可旋转地连接到轮脚壳体； 偏导突片，所述偏导突片可枢转地连接到所述轮脚壳体并且与轮外周偏置；以及 至少一个保持元件，所述至少一个保持元件被构造成在所述偏导突片上提供作用力， 其中所述至少一个保持元件被构造成当所述偏导突片在轮运动期间遇到可动障碍物时将所述偏导突片保持在推动件位置； 其中所述至少一个保持元件被构造成在轮运动期间当所述偏导突片遇到固定障碍物时允许所述偏导突片运动到斜坡位置。
2.根据权利要求I所述的设备，其中，所述至少一个保持元件是将所述偏导突片连接到所述轮脚壳体的弹簧加载轴。
3.根据权利要求I所述的设备，其中，所述至少一个保持元件包括第一保持元件和第二保持元件。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一保持元件连接到所述偏导突片，并且所述第二保持元件连接到所述轮脚壳体。
5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一保持元件和所述第二保持元件被构造成当所述偏导突片在轮运动期间遇到可动障碍物时彼此吸引以将所述偏导突片保持在推动件位置。
6.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一保持元件和所述第二保持元件被构造成允许所述第一保持元件相对于所述第二保持元件运动以允许所述偏导突片运动到所述斜坡位置。
7.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一保持元件和所述第二保持元件中的至少一个是磁体。
8.根据权利要求I所述的设备，其中，所述可动障碍物是线缆。
9.根据权利要求I所述的设备，其中，所述偏导突片被构造成在轮运动之前推动所述可动障碍物以防止所述可动障碍物阻止轮运动。
10.根据权利要求I所述的设备，其中，所述偏导突片被构造成允许所述轮沿着所述偏导突片和所述固定障碍物之间形成的倾斜表面移动上升而翻过所述固定障碍物。
11.根据权利要求I所述的设备，该设备还包括连接到所述轮脚壳体的柱，所述柱被构造成当所述偏导突片移动到所述斜坡位置时限制所述偏导突片的行进。
12.根据权利要求I所述的设备，其中，所述偏导突片还包括辊，所述辊位于所述辊的外表面上以当所述偏导突片处于所述斜坡位置时与障碍物接合。
全文摘要
在各个实施方式中，轮脚组件可包括轮，该轮以可旋转的方式连接到轮脚壳体；以及偏导突片，该偏导突片以可枢转的方式连接到所述轮脚壳体，并且偏离于外轮周，以在轮运动期间移动或穿过所遇到的元件中使用。在一些实施方式中，所述偏导突片可包括至少一个保持元件，所述至少一个保持元件构造成将所述偏导突片保持在推动位置或者允许所述偏导突片运动到斜坡位置。在推动件位置，所述偏导突片在轮运动之前可推动可动障碍物。在斜坡位置，所述偏导突片可便于使轮移动过固定障碍物。
文档编号B60R19/54GK102822012SQ201180016498
公开日2012年12月12日 申请日期2011年1月31日 优先权日2010年4月7日
发明者L·Q·源, C·贝尔, D·博恩, L·E·戴维斯 申请人:爱尔康研究有限公司