Σώμα με καλώδιο βολφραμίου: έλεγχος κίνησης χειρουργικών ρομπότ

Οι πιο συνηθισμένες διαμορφώσεις καλωδίων βολφραμίου στα χειρουργικά ρομπότ περιλαμβάνουν διαμορφώσεις 8×19, 7×37 και 19×19.Το μηχανικό καλώδιο με σύρμα βολφραμίου 8×19 περιλαμβάνει 201 σύρματα βολφραμίου, το 7×37 περιλαμβάνει 259 σύρματα και, τέλος, το 19×19 περιλαμβάνει 361 ελικοειδώς σύρματα.Αν και ο ανοξείδωτος χάλυβας χρησιμοποιείται σε ποικίλες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων πολλών ιατρικών και χειρουργικών συσκευών, δεν υπάρχει υποκατάστατο για τα καλώδια βολφραμίου στη χειρουργική ρομποτική.
Γιατί όμως ο ανοξείδωτος χάλυβας, ένα πολύ γνωστό υλικό για μηχανικά καλώδια, είναι όλο και λιγότερο δημοφιλής στις χειρουργικές κινήσεις ρομπότ;Εξάλλου, τα καλώδια από ανοξείδωτο χάλυβα, ειδικά τα καλώδια μικροδιαμέτρου, είναι πανταχού παρόντα σε στρατιωτικές, αεροδιαστημικές και, το πιο σημαντικό, αμέτρητες άλλες χειρουργικές εφαρμογές.
Λοιπόν, ο λόγος για τον οποίο τα καλώδια βολφραμίου αντικαθιστούν τον ανοξείδωτο χάλυβα στον χειρουργικό έλεγχο κίνησης ρομπότ δεν είναι πραγματικά τόσο μυστηριώδης όσο θα μπορούσε κανείς να σκεφτεί: έχει να κάνει με την ανθεκτικότητα.Επειδή όμως η αντοχή αυτού του μηχανικού καλωδίου δεν μετριέται μόνο με τη γραμμική αντοχή εφελκυσμού, πρέπει να δοκιμάσουμε την αντοχή ως μέτρο απόδοσης συλλέγοντας δεδομένα από πολλά σενάρια κατάλληλα για συνθήκες πεδίου.
Ας πάρουμε ως παράδειγμα τη δομή 8×19.Ως ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα σχέδια μηχανικών καλωδίων για την επίτευξη κλίσης και εκτροπής σε χειρουργικά ρομπότ, το 8×19 ξεπερνά κατά πολύ το αντίστοιχο από ανοξείδωτο χάλυβα καθώς αυξάνεται το φορτίο.
Σημειώστε ότι ο χρόνος κύκλου και η αντοχή σε εφελκυσμό του καλωδίου βολφραμίου αυξήθηκαν με την αύξηση του φορτίου, ενώ η αντοχή του εναλλακτικού καλωδίου από ανοξείδωτο χάλυβα μειώθηκε δραματικά σε σύγκριση με την αντοχή του βολφραμίου στο ίδιο φορτίο.
Ένα καλώδιο από ανοξείδωτο χάλυβα με φορτίο 10 λίβρες και διάμετρο περίπου 0,018 ίντσες παρέχει μόνο το 45,73% των κύκλων που επιτυγχάνονται από βολφράμιο με τον ίδιο σχεδιασμό 8×19 και διάμετρο σύρματος.
Στην πραγματικότητα, η συγκεκριμένη μελέτη έδειξε αμέσως ότι ακόμη και σε 10 λίβρες (44,5 N), το καλώδιο βολφραμίου δούλευε περισσότερο από δύο φορές πιο συχνά από το καλώδιο από ανοξείδωτο χάλυβα.Δεδομένου ότι, όπως όλα τα εξαρτήματα, τα μικρομηχανικά καλώδια μέσα σε ένα χειρουργικό ρομπότ πρέπει να πληρούν ή να υπερβαίνουν τις αυστηρές κανονιστικές απαιτήσεις, το καλώδιο θα πρέπει να είναι σε θέση να αντέχει οτιδήποτε πετάγεται πάνω του, σωστά;Έτσι, η ανάλυση δείχνει ότι η χρήση καλωδίου βολφραμίου ίδιας διαμέτρου 8×19 σε σύγκριση με το καλώδιο από ανοξείδωτο χάλυβα έχει ένα εγγενές πλεονέκτημα αντοχής και διασφαλίζει ότι το ρομπότ τροφοδοτείται από το ισχυρότερο και πιο ανθεκτικό υλικό καλωδίου των δύο επιλογών.
Επιπλέον, στην περίπτωση του σχεδίου 8×19, ο αριθμός των κύκλων ενός συρματόσχοινου βολφραμίου είναι τουλάχιστον 1,94 φορές μεγαλύτερος από εκείνον ενός συρματόσχοινου από ανοξείδωτο χάλυβα ίδιας διαμέτρου και φορτίου.Επιπλέον, μελέτες έχουν δείξει ότι τα καλώδια από ανοξείδωτο χάλυβα δεν μπορούν να ταιριάζουν με την ελαστικότητα του βολφραμίου, ακόμη και αν το φορτίο που εφαρμόζεται σταδιακά αυξάνεται από 10 σε 30 λίβρες.Στην πραγματικότητα, το χάσμα μεταξύ των δύο υλικών καλωδίων αυξάνεται.Με το ίδιο φορτίο 30 λιβρών, ο αριθμός των κύκλων αυξάνεται σε 3,13 φορές.Το πιο σημαντικό εύρημα ήταν ότι τα περιθώρια δεν μειώθηκαν ποτέ (σε 30 μονάδες) σε όλη τη διάρκεια της μελέτης.Το βολφράμιο είχε πάντα μεγαλύτερο αριθμό κύκλων, κατά μέσο όρο 39,54%.
Αν και αυτή η μελέτη εξέτασε σύρματα συγκεκριμένων διαμέτρων και σχεδίων καλωδίων σε ένα εξαιρετικά ελεγχόμενο περιβάλλον, έδειξε ότι το βολφράμιο είναι ισχυρότερο και παρέχει περισσότερους κύκλους με ακριβείς τάσεις, φορτία εφελκυσμού και διαμορφώσεις τροχαλίας.
Η συνεργασία με έναν μηχανολόγο μηχανικό βολφραμίου για την επίτευξη του αριθμού των κύκλων που απαιτούνται για τη χειρουργική ρομποτική σας εφαρμογή είναι κρίσιμη.
Είτε από ανοξείδωτο ατσάλι, βολφράμιο ή οποιοδήποτε άλλο μηχανικό υλικό καλωδίων, δεν υπάρχουν δύο συγκροτήματα καλωδίων που να εξυπηρετούν την ίδια κύρια περιέλιξη.Για παράδειγμα, συνήθως τα μικροκαλώδια δεν απαιτούν τα ίδια τα νήματα, ούτε τις σχεδόν αδύνατες στενές ανοχές των εξαρτημάτων που εφαρμόζονται στο καλώδιο.
Σε πολλές περιπτώσεις, υπάρχει κάποια ευελιξία στην επιλογή του μήκους και του μεγέθους του ίδιου του καλωδίου, καθώς και της θέσης και του μεγέθους των αξεσουάρ.Αυτές οι διαστάσεις αποτελούν την ανοχή του συγκροτήματος καλωδίων.Εάν ο κατασκευαστής των μηχανικών καλωδίων σας μπορεί να εφαρμόσει συγκροτήματα καλωδίων που πληρούν τις ανοχές της εφαρμογής, αυτά τα συγκροτήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο στο πραγματικό τους περιβάλλον.
Στην περίπτωση των χειρουργικών ρομπότ, όπου διακυβεύονται ζωές, η επίτευξη ανοχών σχεδιασμού είναι το μόνο αποδεκτό αποτέλεσμα.Επομένως, είναι δίκαιο να πούμε ότι τα εξαιρετικά λεπτά μηχανικά καλώδια που μιμούνται την κάθε κίνηση του χειρουργού καθιστούν αυτά τα καλώδια από τα πιο εξελιγμένα στον πλανήτη.
Τα μηχανικά συγκροτήματα καλωδίων που μπαίνουν μέσα σε αυτά τα χειρουργικά ρομπότ καταλαμβάνουν επίσης μικρούς, στενούς και στενούς χώρους.Είναι πραγματικά εκπληκτικό ότι αυτά τα συγκροτήματα καλωδίων βολφραμίου προσαρμόζονται άψογα στα στενότερα κανάλια, σε τροχαλίες όχι μεγαλύτερες από την άκρη του μολυβιού ενός παιδιού, και κάνουν και τις δύο εργασίες διατηρώντας παράλληλα την κίνηση σε προβλέψιμο αριθμό κύκλων.
Είναι επίσης σημαντικό να σημειώσετε ότι ο μηχανικός καλωδίων σας μπορεί να συμβουλεύει υλικά καλωδίων εκ των προτέρων, εξοικονομώντας δυνητικά χρόνο, πόρους, ακόμη και κόστος, τα οποία είναι βασικές μεταβλητές όταν σχεδιάζετε μια σωστή στρατηγική κυκλοφορίας για το ρομπότ σας.
Με την ταχέως αναπτυσσόμενη αγορά χειρουργικής ρομποτικής, η απλή παροχή μηχανικών καλωδίων για την υποβοήθηση της κίνησης δεν είναι πλέον αποδεκτή.Η ταχύτητα και η θέση με την οποία οι κατασκευαστές χειρουργικών ρομπότ θα φέρουν τα θαύματα τους στην αγορά θα εξαρτηθεί σίγουρα από το πόσο εύκολα είναι έτοιμα τα προϊόντα για μαζική κατανάλωση.Γι' αυτό είναι σημαντικό να σημειώσετε ότι οι μηχανολόγοι σας μηχανικοί ερευνούν, βελτιώνουν και δημιουργούν αυτά τα συγκροτήματα καλωδίων κάθε μέρα.
Για παράδειγμα, συχνά αποδεικνύεται ότι τα έργα χειρουργικής ρομποτικής μπορεί να ξεκινούν με την αντοχή, την ολκιμότητα και την ικανότητα μέτρησης κύκλου του ανοξείδωτου χάλυβα, αλλά εξακολουθούν να χρησιμοποιούν βολφράμιο σε μεταγενέστερο στάδιο στην ανάπτυξη της ρομποτικής.
Οι κατασκευαστές χειρουργικών ρομπότ χρησιμοποιούσαν συνήθως ανοξείδωτο χάλυβα στην αρχή του σχεδιασμού του ρομπότ, αλλά αργότερα επέλεξαν το βολφράμιο λόγω της ανώτερης απόδοσής του.Αν και αυτό μπορεί να φαίνεται σαν μια ξαφνική αλλαγή στην προσέγγιση στον έλεγχο της κίνησης, απλώς μεταμφιέζεται σε ένα.Η αλλαγή υλικού είναι το αποτέλεσμα μιας υποχρεωτικής συνεργασίας μεταξύ του κατασκευαστή ρομπότ και των μηχανολόγων μηχανικών που έχουν προσληφθεί για την κατασκευή των καλωδίων.
Τα καλώδια από ανοξείδωτο χάλυβα συνεχίζουν να καθιερώνονται ως βασικό στοιχείο στην αγορά χειρουργικών εργαλείων, ειδικά στον τομέα του ενδοσκοπικού εξοπλισμού.Ωστόσο, ενώ ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ικανός να υποστηρίξει την κίνηση κατά τις ενδοσκοπικές/λαπαροσκοπικές επεμβάσεις, δεν έχει την ίδια αντοχή σε εφελκυσμό με το πιο εύθραυστο αλλά πιο πυκνό και επομένως ισχυρότερο αντίστοιχό του (που ονομάζεται βολφράμιο).προκύπτουσα αντοχή σε εφελκυσμό.
Ενώ το βολφράμιο είναι ιδανικό για την αντικατάσταση του ανοξείδωτου χάλυβα ως το υλικό καλωδίων επιλογής για χειρουργικά ρομπότ, είναι αδύνατο να εκτιμηθεί η σημασία της καλής συνεργασίας μεταξύ των κατασκευαστών καλωδίων.Η συνεργασία με έναν έμπειρο μηχανολόγο με εξαιρετικά λεπτό καλώδιο όχι μόνο διασφαλίζει ότι τα καλώδιά σας παράγονται από συμβούλους και κατασκευαστές παγκόσμιας κλάσης.Η επιλογή του σωστού κατασκευαστή καλωδίων είναι επίσης ένας σίγουρος τρόπος για να βεβαιωθείτε ότι δίνετε προτεραιότητα στην επιστήμη και τον ρυθμό βελτίωσης του σχεδίου κατασκευής, κάτι που θα σας βοηθήσει να επιτύχετε τους στόχους ελέγχου κίνησης πιο γρήγορα από τους ανταγωνιστές που προσπαθούν να επιτύχουν το ίδιο.
Εγγραφείτε στο Medical Design & Outsourcing. Εγγραφείτε στο Medical Design & Outsourcing.Εγγραφείτε στο Medical Design and Outsourcing.Εγγραφείτε στο Medical Design and Outsourcing.Προσθέστε σελιδοδείκτες, μοιραστείτε και αλληλεπιδράστε με το κορυφαίο περιοδικό σχεδιασμού ιατρικών συσκευών του σήμερα.
Το DeviceTalks είναι μια συζήτηση για τους ηγέτες της ιατρικής τεχνολογίας. Είναι εκδηλώσεις, podcast, διαδικτυακά σεμινάρια και ατομικές ανταλλαγές ιδεών και γνώσεων. Είναι εκδηλώσεις, podcast, διαδικτυακά σεμινάρια και ατομικές ανταλλαγές ιδεών και γνώσεων.Πρόκειται για εκδηλώσεις, podcast, διαδικτυακά σεμινάρια και για μια ατομική ανταλλαγή ιδεών και γνώσεων.Πρόκειται για εκδηλώσεις, podcast, διαδικτυακά σεμινάρια και για μια ατομική ανταλλαγή ιδεών και γνώσεων.
Επιχειρηματικό περιοδικό ιατρικού εξοπλισμού.Το MassDevice είναι το κορυφαίο ειδησεογραφικό περιοδικό της βιομηχανίας ιατρικών συσκευών που καλύπτει συσκευές που σώζουν ζωές.
Πνευματικά δικαιώματα © 2022 VTVH Media LLC.Ολα τα δικαιώματα διατηρούνται.Το υλικό σε αυτόν τον ιστότοπο δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί, να διανεμηθεί, να μεταδοθεί, να αποθηκευτεί προσωρινά ή να χρησιμοποιηθεί με άλλο τρόπο χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια της WTWH Media LLC.Χάρτης ιστότοπου |Πολιτική απορρήτου |RSS


Ώρα δημοσίευσης: Αύγ-08-2022