Najčešće konfiguracije volframovog kabla u hirurškim robotima uključuju konfiguracije 8×19, 7×37 i 19×19. Mehanički kabl sa volframovom žicom 8×19 uključuje 201 volframovu žicu, 7×37 uključuje 259 žica, i konačno 19×19 uključuje 361 spiralno žičanu žicu. Iako se nehrđajući čelik koristi u raznim primjenama, uključujući brojne medicinske i hirurške uređaje, ne postoji zamjena za volframove kablove u hirurškoj robotici.
Ali zašto je nehrđajući čelik, dobro poznati materijal za mehaničke kablove, sve manje popularan u pogonima hirurških robota? Uostalom, kablovi od nehrđajućeg čelika, posebno kablovi mikro promjera, sveprisutni su u vojnoj, vazduhoplovnoj i, što je najvažnije, bezbrojnim drugim hirurškim primjenama.
Pa, razlog zašto volframovi kablovi zamjenjuju nehrđajući čelik u kontroli kretanja hirurških robota nije baš toliko misteriozan koliko bi se moglo pomisliti: ima veze s izdržljivošću. Ali budući da se čvrstoća ovog mehaničkog kabla ne mjeri samo njegovom linearnom zateznom čvrstoćom, moramo testirati čvrstoću kao mjeru performansi prikupljanjem podataka iz mnogih scenarija pogodnih za terenske uslove.
Uzmimo za primjer strukturu 8×19. Kao jedan od najčešće korištenih dizajna mehaničkih kablova za postizanje nagiba i skretanja u hirurškim robotima, 8×19 znatno nadmašuje ekvivalent od nehrđajućeg čelika kako se opterećenje povećava.
Treba napomenuti da su se vrijeme ciklusa i zatezna čvrstoća volframovog kabla povećavali s povećanjem opterećenja, dok se čvrstoća alternativnog kabla od nehrđajućeg čelika dramatično smanjila u poređenju s čvrstoćom volframa pri istom opterećenju.
Sajla od nehrđajućeg čelika s opterećenjem od 10 funti i promjerom od približno 0,018 inča osigurava samo 45,73% ciklusa koje postiže volfram s istim dizajnom 8×19 i promjerom žice.
U stvari, ova konkretna studija je odmah pokazala da čak i pri 44,5 N, volframov kabl radi više nego dvostruko češće od kabla od nehrđajućeg čelika. S obzirom na to da, kao i sve komponente, mikromehanički kablovi unutar hirurškog robota moraju ispunjavati ili premašiti stroge regulatorne zahtjeve, kabl bi trebao biti u stanju da izdrži sve što se na njega baci, zar ne? Dakle, analiza pokazuje da korištenje volframovog kabla istog promjera 8×19 u poređenju sa kablom od nehrđajućeg čelika ima i inherentnu prednost u čvrstoći i osigurava da robota napaja jači i izdržljiviji materijal kabla od dvije opcije.
Osim toga, u slučaju dizajna 8×19, broj ciklusa volframovog užeta je najmanje 1,94 puta veći od broja ciklusa užeta od nehrđajućeg čelika istog promjera i opterećenja. Štaviše, studije su pokazale da kablovi od nehrđajućeg čelika ne mogu dostići elastičnost volframa, čak i ako se primijenjeno opterećenje postepeno povećava sa 10 na 30 funti. U stvari, razmak između dva materijala kabla se povećava. Sa istim opterećenjem od 30 funti, broj ciklusa se povećava na 3,13 puta. Važniji nalaz je bio da se margine nikada nisu smanjile (na 30 bodova) tokom cijele studije. Volfram je uvijek imao veći broj ciklusa, u prosjeku 39,54%.
Iako je ova studija ispitivala žice specifičnih promjera i dizajna kablova u strogo kontroliranom okruženju, pokazala je da je volfram jači i pruža više ciklusa s preciznim naprezanjima, zateznim opterećenjima i konfiguracijama remenica.
Saradnja sa inženjerom mašinstva koji se bavi proizvodnjom volframovih elektrana kako bi se postigao broj ciklusa potreban za vašu hiruršku robotsku primjenu je ključna.
Bilo da se radi o nehrđajućem čeliku, volframu ili bilo kojem drugom mehaničkom materijalu za kabel, nijedna dva kabelska sklopa ne opslužuju isti primarni namotaj. Na primjer, mikrokablovi obično ne zahtijevaju same žice, niti gotovo nemoguće uske tolerancije spojnica koje se primjenjuju na kabel.
U mnogim slučajevima postoji određena fleksibilnost u odabiru dužine i veličine samog kabla, kao i lokacije i veličine pribora. Ove dimenzije predstavljaju toleranciju sklopa kabla. Ako vaš proizvođač mehaničkih kablova može implementirati sklopove kablova koji zadovoljavaju tolerancije primjene, ovi sklopovi se mogu koristiti samo u stvarnom okruženju.
U slučaju hirurških robota, gdje su životi u pitanju, postizanje dizajnerskih tolerancija je jedini prihvatljiv ishod. Stoga je pošteno reći da ultra tanki mehanički kablovi koji oponašaju svaki pokret hirurga čine ove kablove jednim od najsofisticiranijih na planeti.
Mehanički kablovski sklopovi koji se nalaze unutar ovih hirurških robota također zauzimaju male, skučene i skučene prostore. Zapravo je nevjerovatno da se ovi volframovi kablovski sklopovi besprijekorno uklapaju u najuže kanale, na remenicama ne većim od vrha dječje olovke, i obavljaju oba zadatka održavajući kretanje u predvidljivom broju ciklusa.
Također je važno napomenuti da vaš inženjer za kablove može unaprijed savjetovati o materijalima za kablove, što potencijalno štedi vrijeme, resurse, pa čak i troškove, što su ključne varijable pri planiranju ispravne strategije plasiranja vašeg robota na tržište.
S obzirom na brzorastuće tržište hirurške robotike, jednostavno obezbjeđivanje mehaničkih kablova za pomoć pri kretanju više nije prihvatljivo. Brzina i pozicija kojom proizvođači hirurških robota donose svoja čuda na tržište sigurno će zavisiti od toga koliko lako će proizvodi biti spremni za masovnu potrošnju. Zato je važno napomenuti da vaši mašinski inženjeri svakodnevno istražuju, poboljšavaju i stvaraju ove kablovske sklopove.
Na primjer, često se ispostavi da projekti hirurške robotike mogu započeti s čvrstoćom, duktilnošću i sposobnošću brojanja ciklusa nehrđajućeg čelika, ali ipak koristiti volfram u kasnijoj fazi razvoja robotike.
Proizvođači hirurških robota su obično koristili nehrđajući čelik u ranoj fazi dizajna robota, ali su kasnije odabrali volfram zbog njegovih superiornih performansi. Iako se ovo može činiti kao nagla promjena u pristupu kontroli kretanja, to se samo maskira kao takva. Promjena materijala je rezultat obavezne saradnje između proizvođača robota i mašinskih inženjera angažovanih za proizvodnju kablova.
Sajle od nehrđajućeg čelika i dalje se etabliraju kao osnovna oprema na tržištu hirurških instrumenata, posebno u oblasti endoskopske opreme. Međutim, iako nehrđajući čelik može podržavati kretanje tokom endoskopskih/laparoskopskih procedura, on nema istu zateznu čvrstoću kao njegov krhkiji, ali gušći i stoga jači pandan (nazvan volfram), što rezultira zateznom čvrstoćom.
Iako je volfram idealan za zamjenu nehrđajućeg čelika kao materijal za kablove za hirurške robote, nemoguće je precijeniti važnost dobre saradnje između proizvođača kablova. Saradnja sa iskusnim inženjerom za ultra tanke kablove ne samo da osigurava da vaše kablove proizvode vrhunski konsultanti i proizvođači. Odabir pravog proizvođača kablova je također siguran način da osigurate da date prioritet nauci i tempu poboljšanja plana izrade, što će vam pomoći da brže postignete svoje ciljeve kontrole kretanja od konkurencije koja pokušava postići isto.
Pretplatite se na Medicinski dizajn i outsourcing. Pretplatite se na Medicinski dizajn i outsourcing.Pretplatite se na Medicinski dizajn i outsourcing.Pretplatite se na Medical Design and Outsourcing. Označite, podijelite i komunicirajte s vodećim časopisom o dizajnu medicinskih uređaja danas.
DeviceTalks je forum za razgovor za lidere u medicinskoj tehnologiji. To su događaji, podcasti, webinari i individualne razmjene ideja i uvida. To su događaji, podcasti, webinari i individualne razmjene ideja i uvida.To su događaji, podcasti, webinari i razmjena ideja i uvida jedan na jedan.To su događaji, podcasti, webinari i razmjena ideja i uvida jedan na jedan.
Časopis za poslovanje s medicinskom opremom. MassDevice je vodeći časopis iz industrije medicinskih uređaja koji pokriva uređaje koji spašavaju živote.
Autorsko pravo © 2022 VTVH Media LLC. Sva prava pridržana. Materijali na ovoj stranici ne smiju se reproducirati, distribuirati, prenositi, pohranjivati ​​u predmemoriju ili na drugi način koristiti bez prethodne pismene dozvole WTWH Media LLC. Mapa stranice | Politika privatnosti | RSS