用于医疗技术设备的碰撞传感器装置和医疗技术设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于医疗技术设备(3)的碰撞传感器装置(1、1’)，该碰撞传感器装置在多层的平面层结构中包括：具有两个通过距离保持层(6)分开的传感器(4’、5’)的传感器结构，至少一个连接在传感器(4’、5’)上的用于提供超程的皱褶层(7)，和在碰撞传感器装置(1、1’)的安装状态中在背离医疗技术设备(3)的侧上提供的外部表面层(8)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于医疗技术设备的碰撞传感器装置和医疗设备，以及带有至少一个此碰撞传感器装置的医疗技术设备。 
技术介绍
医疗技术设备特别是带有至少一个运动部件的医疗技术设备具有一定的风险，即设备的部件相互碰撞或甚至以不希望的方式使部件与人员接触。因此，现有技术中已建议将碰撞传感器用于人员和机器保护，所述碰撞传感器可检测医疗技术设备的部分与医疗技术设备的另外的部分或与人员的接触。此危险情况在医疗技术设备的控制装置内被确定且确保相应的措施，例如停止医疗技术设备的可运动部件的运动和/或输出警告提示。 在医疗技术设备领域中的另外的要求是接触部分的稳定性和可消毒性，该要求也适用于碰撞传感器。 许多在现有技术中已知的用于力测量、碰撞测量和/或压力测量的碰撞传感器仅点状地或空间上有限地记录测量值，例如在测力计或通常的压力传感器的情况中。虽然基本上已知用于平面检测的碰撞传感器装置，例如使用在安全技术中的开关垫或开关条以及用于检测例如是否存在老年人躺在地板上的触觉底板。然而，所建议的传感器原理不满足在医疗技术设备中存在的附加要求，特别是对于可消毒性和稳定性的附加要求。 
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是实现用于医疗技术设备的平面碰撞传感器装置，所述平面碰撞传感器装置可在较大的面上检测接触，且满足医疗
中的其他的前提条件。 为解决此任务，根据本专利技术建议了用于医疗技术设备的碰撞传感器装置，所述碰撞传感器装置在多层的平面结构中包括： -具有两个通过距离保持层分开的、提供分开的测量数据的传感器的传 感器结构， -至少一个连接在传感器上的用于提供超程(Nachlaufweg)的皱褶层，和 -在碰撞传感器装置的安装状态中在背离医疗技术设备的侧上提供的外部表面层。 本专利技术利用了如下事实，即已知允许形成平面传感器的现代传感器技术，所述平面传感器优选地是织物层，所述织物层特别有利地在层结构中与可实现医疗技术要求的表面层可组合。相应地建议了简单的平面碰撞传感器装置，所述平面碰撞传感器装置以“夹层”的形式通过将不同的材料特别是纺织物和材料按照不同的厚度而构建，以可实现在医疗技术中要求的不同的特征。因此，使用表面层实现了对于消毒和稳定性的要求，但也满足了在视觉形象例如颜色方面的要求。褶皱层提供超程，所述超程在发生碰撞时形成防损伤的缓冲，这实现了控制装置的及时反应和/或通过警告提示实现了对于人员的警告。通过在传感器结构旁边所存在的层，因此相应地容易地满足了来自医疗技术的要求。 因此，总之建议了将“夹层”结构用于柔性地实现接触传感器装置(碰撞传感器装置)的特征，以用于医疗技术中的碰撞保护。 因此，可实现任意面积的平面碰撞传感器装置，例如在5x5cm的范围内直至覆盖医疗设备的例如机器人臂的整个部件。在此，因为是平面装置，所以层结构的高度明显地小于其其他边界，特别是周长。因此，例如可建议使得层结构的表面的周长超过高度的五十倍。主要取决于皱褶层的高度，层的高度可总地特别地达到5mm至5cm。 传感器结构可例如具有2mm至8mm的厚度，其最大的部分源自距离保持层。但当然也可根据应用领域构思另外的厚度和尺寸。 因此，两个分开地工作的传感器通过距离保持层分开，当两个传感器用于在碰撞时分级触发措施时，所述距离保持层可避免测量的相互干扰且如需要也可实现超程。原理上，即给出了在使用优选地基于不同的传感器原理的不同的传感器时的两个优点。一方面，总体上给出了测量的冗余性，这意味着传感器的传感器数据允许相互的可信性确认和/或当传感器的仅一个被触碰时允许碰撞检测，因为例如不涉及另外的测量原理；但另一方面在此情况中也可根据相同的传感器原理工作的两个传感器在距离保持层具有一定的 限定的超程时提供分级的触发。此外，可通过带有连续的取决于力的信号输出的独立的传感器检验整个传感器系统的完整性，且因此可靠地识别第一误差。因此，满足了医疗设备的安全技术要求。 在分级触发时，医疗技术设备的控制装置可规定，靠近表面层的传感器首先响应。在此情况中，可确定第一触发级，在所述第一触发级中例如首先输出警告提示和/或减缓医疗技术设备的自动运动的部件的运动。如果在一定的时间之后第二传感器也被触碰，则实现第二触发级，其中例如可最终停止部件的自动运动和/或可输出强化的警告提示，特别是当控制装置侧无法对于碰撞过程进行影响时。 因此，建议了具体的构造，使得两个传感器根据不同的传感器原理构建，其中当应实现分级触发时这也可实现，因为也保持给出冗余。在此，也完全已知应将单独的传感器分布在子层内的传感器原理，例如上部传导子层、中间层和下部传导子层，以在一个传感器层内实现一个根据容性、阻性或感性传感器原理的单独的传感器，如前文所述。 应提出的是归功于所建议的层结构，在包括至少三层的传感器结构中也可平地实现，因此碰撞传感器装置保持足够平，以布置在医疗技术设备的相应的部件上。 特别合适的是在所有情况中传感器由织物材料形成。如前所述，可使用在现有技术中已建议的不同的传感器原理用作传感器原理。因此，可建议使用容性传感器原理，和/或阻性传感器原理，和/或感性传感器原理，和/或基于在传感器内的取决于作用在碰撞传感器装置上的压力而具有可变尺寸的至少一个中空空间内的光散射的传感器原理。对于所有这些测量原理，已建议可使用在传感器内的织物材料。因此，在基于容性、阻性和感性测量原理的传感器的情况下需要传导层，其中至少部分地传导的织物材料在现有技术中是已知的，所述材料例如可具有以传导材料特别是碳纳米管涂层的纤维、单独地插入的纤维等。传导的毡也已知。使用其中以传导材料进行刺绣的刺绣材料实现了特别简单的具有位置分辨能力的传感器的实现，其中在相应的传感器中实现了矩阵结构。但这在另外的至少部分地传导的织物材料中也可实现。对于基于中空空间内的光散射的传感器原理，如例如通过DE 698 08293 T2所描述，也已建议弹性和/或织物材料，例如商标名为“Kinotex”的材料。用于传感器的织物材料具有使用织物处理方法简单加工的优点，对此 在下文中将进一步详述。 距离保持层可合适地由间隔织物和/或泡沫材料形成。间隔织物在现有技术中已知且是双面织物，其中保持距离的连接纤维，即所谓的极纤维将外面成距离地保持。另外，使用泡沫材料也实现了限定的超程或弹性特征。 在此，在此处应注意的是特别有利的是通过传感器结构形成的传感器或至少一个所述传感器构造为用于位置分辨的测量，为此在现有技术中已存在合适的原理。在基于电或磁相互作用的传感器原理中可构思实现结构化的传导层，例如施加允许测量信号的局部化的矩阵结构。在基于中空空间内的光散射的传感器原理的传感器的情况中，可在不同的位置上引导光导体，使得在此也可构思位置分辨的测量。在此如需要也相应地匹配中空空间结构。 优选地，褶皱层或至少一个褶皱层在安装状态中朝向医疗技术设备的侧上连接在传感器结构上。以此实现使得尽可能维持传感器结构对于压力的敏感性，而同时实现位于传感器之后的超程，可避免伤害和/或损坏。在此，此外也可构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于医疗技术设备(3)的碰撞传感器装置(1、1’)，所述碰撞传感器装置在多层的平面层结构中包括：‑具有两个通过距离保持层(6)分开的、提供分开的测量数据的传感器(4’、5’)的传感器结构，‑至少一个连接在传感器(4’、5’)上的用于提供超程的皱褶层(7)，和‑在碰撞传感器装置(1、1’)的安装状态中在背离医疗技术设备(3)的侧上提供的外部表面层(8)。

【技术特征摘要】
2013.10.30 DE 102013222115.01.一种用于医疗技术设备(3)的碰撞传感器装置(1、1’)，所述碰撞
传感器装置在多层的平面层结构中包括：
-具有两个通过距离保持层(6)分开的、提供分开的测量数据的传感
器(4’、5’)的传感器结构，
-至少一个连接在传感器(4’、5’)上的用于提供超程的皱褶层(7)，
和
-在碰撞传感器装置(1、1’)的安装状态中在背离医疗技术设备(3)
的侧上提供的外部表面层(8)。
2.根据权利要求1所述的碰撞传感器装置，其中，所述传感器(4’、5’)
根据不同的传感器原理构建，和/或至少一个所述传感器(4’、5’)具有子层。
3.根据前述权利要求中任一项所述的碰撞传感器装置，其中，所述传
感器(4’、5’)由织物材料形成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的碰撞传感器装置，其中，使用容
性传感器原理，和/或阻性传感器原理，和/或感性传感器原理，和/或基于在
所述传感器(4’、5’)内的根据作用在碰撞传感器装置(1、1’)上的压力而
可变尺寸的至少一个中空空间内的光散射的传感器原理。
5.根据前述权利要求中任一项所述的碰撞传感器装置，其中，所述距
离保持层(6)由间隔织物和/或泡沫材料形成。
6.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：F迪若夫，V施密特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE