Най-често срещаните конфигурации на волфрамов кабел в хирургическите роботи включват конфигурации 8×19, 7×37 и 19×19. Механичен кабел с волфрамова жица 8×19 включва 201 волфрамови жици, 7×37 включва 259 жици и накрая 19×19 включва 361 спирално усукани жици. Въпреки че неръждаемата стомана се използва в различни приложения, включително множество медицински и хирургически устройства, няма заместител на волфрамовите кабели в хирургическата роботика.
Но защо неръждаемата стомана, добре познат материал за механични кабели, е все по-малко популярна в задвижванията на хирургически роботи? В края на краищата, кабелите от неръждаема стомана, особено кабелите с микродиаметър, са повсеместни във военната, аерокосмическата и най-важното, в безброй други хирургически приложения.
Е, причината, поради която волфрамовите кабели заместват неръждаемата стомана в управлението на движението на хирургически роботи, всъщност не е толкова мистериозна, колкото може би си мислим: тя е свързана с издръжливостта. Но тъй като здравината на този механичен кабел не се измерва само с неговата линейна якост на опън, трябва да тестваме здравината като мярка за производителност, като събираме данни от много сценарии, подходящи за полеви условия.
Нека вземем за пример структурата 8×19. Като един от най-често използваните конструкции на механични кабели за постигане на ъгъл на наклон и ъгъл на отклонение в хирургическите роботи, 8×19 значително превъзхожда еквивалента от неръждаема стомана с увеличаване на натоварването.
Обърнете внимание, че времето на цикъла и якостта на опън на волфрамовия кабел се увеличават с увеличаване на натоварването, докато якостта на алтернативния кабел от неръждаема стомана намалява драстично в сравнение със якостта на волфрама при същото натоварване.
Кабел от неръждаема стомана с товар от 10 паунда (4,5 кг) и диаметър приблизително 0,018 инча (0,018 инча) осигурява само 45,73% от циклите, постигнати от волфрамов кабел със същия дизайн 8×19 и диаметър на телта.
Всъщност, това конкретно проучване веднага показа, че дори при 10 паунда (44,5 N), волфрамовият кабел е работил повече от два пъти по-често от кабела от неръждаема стомана. Като се има предвид, че подобно на всички компоненти, микромеханичните кабели в хирургическия робот трябва да отговарят или да надвишават строгите регулаторни изисквания, кабелът би трябвало да може да издържи на всичко, хвърлено върху него, нали? По този начин, анализът показва, че използването на волфрамов кабел със същия диаметър 8×19 в сравнение с кабел от неръждаема стомана има както присъщо предимство по отношение на здравината, така и гарантира, че роботът се захранва от по-здравия и по-издръжлив материал на кабела от двата варианта.
Освен това, в случая на дизайна 8×19, броят на циклите на волфрамово стоманено въже е поне 1,94 пъти по-голям от този на стоманено въже от неръждаема стомана със същия диаметър и натоварване. Освен това, проучванията показват, че въжетата от неръждаема стомана не могат да се сравнят с еластичността на волфрама, дори ако приложеното натоварване постепенно се увеличава от 10 на 30 паунда. Всъщност, разстоянието между двата материала на въжето се увеличава. При същото натоварване от 30 паунда, броят на циклите се увеличава до 3,13 пъти. По-важното откритие е, че границите на отклонение никога не са намалявали (до 30 точки) по време на цялото проучване. Волфрамът винаги е имал по-голям брой цикли, средно 39,54%.
Въпреки че това проучване изследва проводници със специфични диаметри и конструкции на кабели в силно контролирана среда, то демонстрира, че волфрамът е по-здрав и осигурява повече цикли с прецизни напрежения, опънни товари и конфигурации на ролките.
Работата с инженер-механик, специализиран в волфрамови електроди, за постигане на необходимия брой цикли за вашето хирургично роботизирано приложение е от решаващо значение.
Независимо дали е от неръждаема стомана, волфрам или друг механичен материал за кабела, няма два кабелни сглобки, които да обслужват една и съща първична намотка. Например, обикновено микрокабелите не изискват самите жила, нито почти невъзможните строги допуски на фитингите, прилагани към кабела.
В много случаи има известна гъвкавост при избора на дължината и размера на самия кабел, както и на местоположението и размера на аксесоарите. Тези размери представляват допустимото отклонение на кабелния сглобен елемент. Ако вашият производител на механични кабели може да внедри кабелни сглобки, които отговарят на допустимите отклонения на приложението, тези сглобки могат да се използват само в реалната им среда.
В случая с хирургическите роботи, където са заложени човешки животи, постигането на конструктивни допуски е единственият приемлив резултат. Така че е справедливо да се каже, че ултратънките механични кабели, които имитират всяко движение на хирурга, правят тези кабели едни от най-сложните на планетата.
Механичните кабелни сглобки, които влизат в тези хирургически роботи, също заемат малки, тесни и ограничени пространства. Всъщност е удивително, че тези волфрамови кабелни сглобки се вписват безпроблемно в най-тесните канали, върху макари, не по-големи от върха на детски молив, и изпълняват и двете задачи, като същевременно поддържат движение с предвидим брой цикли.
Важно е също да се отбележи, че вашият кабелен инженер може да ви посъветва предварително за материалите за кабелите, което потенциално спестява време, ресурси и дори разходи, които са ключови променливи при планирането на разумна стратегия за пускане на пазара на вашия робот.
С бързо разрастващия се пазар на хирургическа роботика, простото предоставяне на механични кабели за подпомагане на движението вече не е приемливо. Скоростта и позицията, с които производителите на хирургически роботи пускат своите чудеса на пазара, със сигурност ще зависят от това колко лесно продуктите ще бъдат готови за масово потребление. Ето защо е важно да се отбележи, че вашите машинни инженери изследват, подобряват и създават тези кабелни сглобки всеки ден.
Например, често се оказва, че проектите за хирургическа роботика могат да започнат със здравината, пластичността и способността за броене на цикли на неръждаема стомана, но все пак да използват волфрам на по-късен етап от разработването на роботиката.
Производителите на хирургически роботи обикновено са използвали неръждаема стомана в ранните етапи на проектирането на роботи, но по-късно са избрали волфрам поради превъзходната му производителност. Макар че това може да изглежда като внезапна промяна в подхода към управлението на движението, то само се маскира като такова. Промяната в материала е резултат от задължително сътрудничество между производителя на роботи и машинните инженери, наети за производството на кабелите.
Кабелите от неръждаема стомана продължават да се утвърждават като основен продукт на пазара на хирургически инструменти, особено в областта на ендоскопското оборудване. Въпреки че неръждаемата стомана е способна да поддържа движение по време на ендоскопски/лапароскопски процедури, тя няма същата якост на опън като по-крехкия си, но по-плътен и следователно по-здрав еквивалент (наречен волфрам). В резултат на това се получава якост на опън.
Въпреки че волфрамът е идеален заместител на неръждаемата стомана като предпочитан материал за кабели за хирургически роботи, е невъзможно да се оцени значението на доброто сътрудничество между производителите на кабели. Работата с опитен инженер по механика на ултратънки кабели не само гарантира, че вашите кабели са произведени от консултанти и производители от световна класа. Изборът на правилния производител на кабели е и сигурен начин да се уверите, че давате приоритет на науката и темпото на подобряване на плана за изграждане, което ще ви помогне да постигнете целите си за контрол на движението по-бързо от конкурентите, които се опитват да постигнат същото.
Абонирайте се за медицински дизайн и аутсорсинг. Абонирайте се за медицински дизайн и аутсорсинг.Абонирайте се за медицински дизайн и аутсорсинг.Абонирайте се за Medical Design and Outsourcing. Запазете, споделете и взаимодействайте с водещото списание за дизайн на медицински изделия днес.
DeviceTalks е форум за лидери в областта на медицинските технологии. Това са събития, подкасти, уебинари и индивидуален обмен на идеи и прозрения. Това са събития, подкасти, уебинари и индивидуален обмен на идеи и прозрения.Това са събития, подкасти, уебинари и индивидуален обмен на идеи и прозрения.Това са събития, подкасти, уебинари и индивидуален обмен на идеи и прозрения.
Списание за бизнес с медицинско оборудване. MassDevice е водещото списание за новини в индустрията за медицински изделия, което отразява животоспасяващи устройства.
Авторско право © 2022 VTVH Media LLC. Всички права запазени. Материалите на този сайт не могат да бъдат възпроизвеждани, разпространявани, предавани, кеширани или използвани по друг начин без предварителното писмено разрешение на WTWH Media LLC. Карта на сайта | Политика за поверителност | RSS