Las configuraciones de cable de tungsteno más comunes en los robots quirúrgicos incluyen configuraciones de 8×19, 7×37 y 19×19.Cable mecánico con hilo de tungsteno 8×19 incluye 201 hilos de tungsteno, 7×37 incluye 259 hilos y finalmente 19×19 incluye 361 hilos helicoidales.Aunque el acero inoxidable se usa en una variedad de aplicaciones, incluidos numerosos dispositivos médicos y quirúrgicos, no hay sustituto para los cables de tungsteno en la robótica quirúrgica.
Pero, ¿por qué el acero inoxidable, un material muy conocido para cables mecánicos, es cada vez menos popular en los accionamientos de robots quirúrgicos?Después de todo, los cables de acero inoxidable, especialmente los cables de microdiámetro, son omnipresentes en aplicaciones militares, aeroespaciales y, lo que es más importante, en innumerables otras aplicaciones quirúrgicas.
Bueno, la razón por la que los cables de tungsteno están reemplazando al acero inoxidable en el control de movimiento de los robots quirúrgicos no es tan misteriosa como podría pensarse: tiene que ver con la durabilidad.Pero dado que la resistencia de este cable mecánico no solo se mide por su resistencia a la tracción lineal, necesitamos probar la resistencia como una medida de rendimiento mediante la recopilación de datos de muchos escenarios adecuados para las condiciones de campo.
Tomemos como ejemplo la estructura 8×19.Como uno de los diseños de cables mecánicos más utilizados para lograr cabeceo y guiñada en robots quirúrgicos, el 8×19 supera con creces a su contraparte de acero inoxidable a medida que aumenta la carga.
Tenga en cuenta que el tiempo de ciclo y la resistencia a la tracción del cable de tungsteno aumentaron con el aumento de la carga, mientras que la resistencia del cable de acero inoxidable alternativo disminuyó drásticamente en comparación con la resistencia del tungsteno con la misma carga.
Un cable de acero inoxidable con una carga de 10 libras y un diámetro de aproximadamente 0,018 pulgadas proporciona solo el 45,73% de los ciclos logrados por tungsteno con el mismo diseño de 8×19 y diámetro de cable.
De hecho, este estudio en particular mostró de inmediato que incluso a 10 libras (44,5 N), el cable de tungsteno funcionó con más del doble de frecuencia que el cable de acero inoxidable.Dado que, como todos los componentes, los cables micromecánicos dentro de un robot quirúrgico deben cumplir o superar los estrictos requisitos reglamentarios, el cable debería ser capaz de resistir cualquier cosa que se le arroje, ¿verdad?Por lo tanto, el análisis muestra que el uso del cable de tungsteno de 8×19 del mismo diámetro en comparación con el cable de acero inoxidable tiene una ventaja de resistencia inherente y garantiza que el robot funcione con el material de cable más resistente y duradero de las dos opciones.
Además, en el caso del diseño 8×19, el número de ciclos de un cable de tungsteno es al menos 1,94 veces mayor que el de un cable de acero inoxidable del mismo diámetro y carga.Además, los estudios han demostrado que los cables de acero inoxidable no pueden igualar la elasticidad del tungsteno, incluso si la carga aplicada aumenta gradualmente de 10 a 30 libras.De hecho, la brecha entre los dos materiales del cable está aumentando.Con la misma carga de 30 libras, el número de ciclos aumenta a 3,13 veces.El hallazgo más importante fue que los márgenes nunca disminuyeron (a 30 puntos) durante todo el estudio.El tungsteno siempre ha tenido un mayor número de ciclos, con un promedio de 39,54 %.
Aunque este estudio examinó alambres de diámetros específicos y diseños de cables en un entorno altamente controlado, demostró que el tungsteno es más fuerte y proporciona más ciclos con tensiones precisas, cargas de tracción y configuraciones de poleas.
Trabajar con un ingeniero mecánico de tungsteno para lograr la cantidad de ciclos necesarios para su aplicación robótica quirúrgica es fundamental.
Ya sea acero inoxidable, tungsteno o cualquier otro material de cable mecánico, no hay dos conjuntos de cables que sirvan al mismo devanado primario.Por ejemplo, por lo general, los microcables no requieren los hilos en sí mismos, ni las estrechas tolerancias casi imposibles de los accesorios aplicados al cable.
En muchos casos, existe cierta flexibilidad para elegir la longitud y el tamaño del cable, así como la ubicación y el tamaño de los accesorios.Estas dimensiones constituyen la tolerancia del conjunto de cables.Si su fabricante de cables mecánicos puede implementar ensamblajes de cables que cumplan con las tolerancias de la aplicación, estos ensamblajes solo se pueden usar en su entorno real.
En el caso de los robots quirúrgicos, donde hay vidas en juego, lograr tolerancias de diseño es el único resultado aceptable.Por lo tanto, es justo decir que los cables mecánicos ultradelgados que imitan todos los movimientos del cirujano hacen de estos cables algunos de los más sofisticados del planeta.
Los conjuntos de cables mecánicos que van dentro de estos robots quirúrgicos también ocupan espacios pequeños, estrechos y estrechos.De hecho, es sorprendente que estos conjuntos de cables de tungsteno encajen perfectamente en los canales más estrechos, en poleas no más grandes que la punta del lápiz de un niño, y realicen ambas tareas mientras mantienen el movimiento en un número predecible de ciclos.
También es importante tener en cuenta que su ingeniero de cables puede aconsejarle sobre los materiales de los cables con anticipación, lo que puede ahorrar tiempo, recursos e incluso costos, que son variables clave al planificar una estrategia sólida de lanzamiento al mercado para su robot.
Con el mercado de la robótica quirúrgica en rápido crecimiento, ya no es aceptable proporcionar simplemente cables mecánicos para facilitar el movimiento.La velocidad y la posición con la que los fabricantes de robots quirúrgicos lleven sus maravillas al mercado sin duda dependerán de la facilidad con la que los productos estén listos para el consumo masivo.Por eso es importante tener en cuenta que sus ingenieros mecánicos investigan, mejoran y crean estos conjuntos de cables todos los días.
Por ejemplo, a menudo resulta que los proyectos de robótica quirúrgica pueden comenzar con la resistencia, la ductilidad y la capacidad de conteo de ciclos del acero inoxidable, pero aún usan tungsteno en una etapa posterior en el desarrollo de la robótica.
Los fabricantes de robots quirúrgicos generalmente usaban acero inoxidable al principio del diseño del robot, pero luego eligieron el tungsteno debido a su rendimiento superior.Si bien esto puede parecer un cambio repentino en el enfoque del control de movimiento, solo se disfraza como tal.El cambio de material es el resultado de una colaboración obligatoria entre el fabricante del robot y los ingenieros mecánicos contratados para fabricar los cables.
Los cables de acero inoxidable continúan consolidándose como un elemento básico en el mercado del instrumental quirúrgico, especialmente en el campo de los equipos endoscópicos.Sin embargo, mientras que el acero inoxidable es capaz de soportar el movimiento durante los procedimientos endoscópicos/laparoscópicos, no tiene la misma resistencia a la tracción que su contraparte más frágil pero más densa y, por lo tanto, más fuerte (llamada tungsteno).resistencia a la tracción resultante.
Si bien el tungsteno es ideal para reemplazar al acero inoxidable como el material de cable elegido para los robots quirúrgicos, es imposible apreciar la importancia de una buena colaboración entre los fabricantes de cables.Trabajar con un ingeniero mecánico experimentado en cables ultrafinos no solo garantiza que sus cables sean fabricados por consultores y fabricantes de clase mundial.Elegir el fabricante de cables correcto también es una forma segura de asegurarse de priorizar la ciencia y el ritmo de la mejora del plan de construcción, lo que lo ayudará a lograr sus objetivos de control de movimiento más rápido que los competidores que intentan lograr lo mismo.
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