Krop med wolframkabel: bevægelsesstyring af kirurgiske robotter

De mest almindelige wolframkabelkonfigurationer i kirurgiske robotter inkluderer 8×19, 7×37 og 19×19 konfigurationer. Mekanisk kabel med wolframtråd 8×19 inkluderer 201 wolframtråde, 7×37 inkluderer 259 tråde, og endelig inkluderer 19×19 361 spiralformede tråde. Selvom rustfrit stål bruges i en række forskellige anvendelser, herunder adskillige medicinske og kirurgiske apparater, er der ingen erstatning for wolframkabler i kirurgisk robotteknologi.
Men hvorfor er rustfrit stål, et velkendt materiale til mekaniske kabler, mindre og mindre populært i kirurgiske robotdrev? Rustfrit stålkabler, især kabler med mikrodiameter, er trods alt allestedsnærværende inden for militær, luftfart og vigtigst af alt, utallige andre kirurgiske anvendelser.
Grunden til, at wolframkabler erstatter rustfrit stål i kirurgisk robotbevægelseskontrol, er egentlig ikke så mystisk, som man måske tror: det har at gøre med holdbarhed. Men da styrken af ​​dette mekaniske kabel ikke kun måles ved dets lineære trækstyrke, er vi nødt til at teste styrken som et mål for ydeevne ved at indsamle data fra mange scenarier, der er egnede til feltforhold.
Lad os tage 8×19-strukturen som et eksempel. Som et af de mest almindeligt anvendte mekaniske kabeldesigns til at opnå hældning og drejning i kirurgiske robotter, overgår 8×19-strukturen langt modstykket i rustfrit stål, når belastningen stiger.
Bemærk, at cyklustiden og trækstyrken af ​​wolframkablet steg med stigende belastning, mens styrken af ​​det alternative rustfri stålkabel faldt dramatisk sammenlignet med wolframens styrke ved samme belastning.
Et rustfrit stålkabel med en belastning på 10 pund og en diameter på cirka 0,018 tommer giver kun 45,73 % af de cyklusser, der opnås af wolfram med samme 8×19 design og tråddiameter.
Faktisk viste denne specifikke undersøgelse straks, at selv ved 10 pund (44,5 N) virkede wolframkablet mere end dobbelt så ofte som rustfrit stålkablet. I betragtning af at mikromekaniske kabler i en kirurgisk robot, ligesom alle komponenter, skal opfylde eller overgå strenge lovgivningsmæssige krav, burde kablet kunne modstå alt, hvad det bliver udsat for, ikke? Analysen viser således, at brugen af ​​wolframkabel med samme diameter på 8×19 sammenlignet med rustfrit stålkabel både har en iboende styrkefordel og sikrer, at robotten drives af det stærkere og mere holdbare kabelmateriale af de to muligheder.
Derudover er antallet af cyklusser for et wolframwire i tilfælde af 8×19-designet mindst 1,94 gange så stort som for et rustfrit stålwire med samme diameter og belastning. Desuden har undersøgelser vist, at kabler af rustfrit stål ikke kan matche wolframs elasticitet, selvom den påførte belastning gradvist øges fra 10 til 30 pund. Faktisk øges afstanden mellem de to kabelmaterialer. Med den samme belastning på 30 pund øges antallet af cyklusser til 3,13 gange. Det vigtigste fund var, at marginerne aldrig faldt (til 30 point) i løbet af undersøgelsen. Wolfram har altid haft et højere antal cyklusser, med et gennemsnit på 39,54 %.
Selvom denne undersøgelse undersøgte ledninger med specifikke diametre og kabeldesign i et meget kontrolleret miljø, viste den, at wolfram er stærkere og giver flere cyklusser med præcise spændinger, trækbelastninger og remskivekonfigurationer.
Det er afgørende at samarbejde med en wolframmaskiningeniør for at opnå det antal cyklusser, der kræves til din kirurgiske robotapplikation.
Uanset om det er rustfrit stål, wolfram eller andre mekaniske kabelmaterialer, er der ikke to kabelsamlinger, der bruger den samme primærvikling. For eksempel kræver mikrokabler normalt ikke selve trådene eller de næsten umulige snævre tolerancer for de fittings, der anvendes på kablet.
I mange tilfælde er der en vis fleksibilitet i valget af selve kablets længde og størrelse, samt placering og størrelse af tilbehør. Disse dimensioner udgør tolerancen for kabelsamlingen. Hvis din mekaniske kabelproducent kan implementere kabelsamlinger, der opfylder applikationens tolerancer, kan disse samlinger kun bruges i deres faktiske miljø.
I tilfælde af kirurgiske robotter, hvor liv står på spil, er det eneste acceptable resultat at opnå designtolerancer. Så det er rimeligt at sige, at ultratynde mekaniske kabler, der efterligner kirurgens hver eneste bevægelse, gør disse kabler til nogle af de mest sofistikerede på planeten.
De mekaniske kabelsamlinger, der går ind i disse kirurgiske robotter, optager også små, trange og begrænsede pladsforhold. Det er faktisk forbløffende, at disse wolframkabelsamlinger passer problemfrit ind i de smalleste kanaler, på trisser, der ikke er større end spidsen af ​​en barneblyant, og udfører begge opgaver, mens de opretholder bevægelsen med et forudsigeligt antal cyklusser.
Det er også vigtigt at bemærke, at din kabelingeniør kan rådgive om kabelmaterialer på forhånd, hvilket potentielt sparer tid, ressourcer og endda omkostninger, hvilket er nøglevariabler, når du planlægger en fornuftig go-to-market-strategi for din robot.
Med det hastigt voksende marked for kirurgiske robotter er det ikke længere acceptabelt blot at levere mekaniske kabler til at understøtte bevægelse. Den hastighed og position, hvormed producenter af kirurgiske robotter bringer deres vidundere på markedet, vil helt sikkert afhænge af, hvor let produkterne er klar til masseforbrug. Derfor er det vigtigt at bemærke, at dine maskiningeniører forsker i, forbedrer og skaber disse kabelsamlinger hver dag.
For eksempel viser det sig ofte, at kirurgiske robotprojekter måske starter med styrken, duktiliteten og cyklustællingsevnen i rustfrit stål, men stadig bruger wolfram på et senere tidspunkt i udviklingen af ​​robotteknologi.
Producenter af kirurgiske robotter brugte typisk rustfrit stål tidligt i robotdesignet, men valgte senere wolfram på grund af dets overlegne ydeevne. Selvom dette kan virke som en pludselig ændring i tilgangen til bevægelseskontrol, er det blot forklædt som en. Materialeændringen er resultatet af et obligatorisk samarbejde mellem robotproducenten og de maskiningeniører, der er ansat til at fremstille kablerne.
Kabler af rustfrit stål fortsætter med at etablere sig som en fast bestanddel af markedet for kirurgiske instrumenter, især inden for endoskopisk udstyr. Selvom rustfrit stål er i stand til at understøtte bevægelse under endoskopiske/laparoskopiske procedurer, har det ikke den samme trækstyrke som dets mere sprøde, men tættere og derfor stærkere modstykke (kaldet wolfram), hvilket resulterer i trækstyrke.
Selvom wolfram er ideelt egnet til at erstatte rustfrit stål som det foretrukne kabelmateriale til kirurgiske robotter, er det umuligt at forstå vigtigheden af ​​et godt samarbejde mellem kabelproducenter. At arbejde med en erfaren maskiningeniør inden for ultratynde kabler sikrer ikke kun, at dine kabler produceres af konsulenter og producenter i verdensklasse. At vælge den rigtige kabelproducent er også en sikker måde at sikre, at du prioriterer videnskaben og tempoet i forbedringen af ​​byggeplanen, hvilket vil hjælpe dig med at nå dine mål for bevægelseskontrol hurtigere end konkurrenter, der forsøger at opnå det samme.
Abonner på Medicinsk Design & Outsourcing. Abonner på Medicinsk Design & Outsourcing.Abonner på Medicinsk Design og Outsourcing.Abonner på Medical Design and Outsourcing. Bogmærk, del og interager med dagens førende magasin om design af medicinsk udstyr.
DeviceTalks er en samtale for ledere inden for medicinsk teknologi. Det er events, podcasts, webinarer og en-til-en-udvekslinger af ideer og indsigter. Det er events, podcasts, webinarer og en-til-en-udvekslinger af ideer og indsigter.Det er events, podcasts, webinarer og en-til-en udveksling af ideer og indsigter.Det er events, podcasts, webinarer og en-til-en udveksling af ideer og indsigter.
Magasin om medicinsk udstyr. MassDevice er det førende nyhedsmagasin inden for medicinsk udstyrsbranchen, der dækker livreddende udstyr.
Copyright © 2022 VTVH Media LLC. Alle rettigheder forbeholdes. Materialerne på dette websted må ikke reproduceres, distribueres, transmitteres, caches eller på anden måde anvendes uden forudgående skriftlig tilladelse fra WTWH Media LLC. Sitemap | Privatlivspolitik | RSS


Opslagstidspunkt: 8. august 2022