Yleisimmät volframikaapelikokoonpanot kirurgisissa roboteissa ovat 8×19, 7×37 ja 19×19. Mekaaninen volframikaapeli 8×19 sisältää 201 volframilankaa, 7×37 sisältää 259 lankaa ja lopuksi 19×19 sisältää 361 kierteistä kerrattua lankaa. Vaikka ruostumatonta terästä käytetään monissa sovelluksissa, mukaan lukien lukuisat lääketieteelliset ja kirurgiset laitteet, volframikaapeleille ei ole korvaajaa kirurgisessa robotiikassa.
Mutta miksi ruostumaton teräs, tunnettu mekaanisten kaapeleiden materiaali, on yhä vähemmän suosittu kirurgisten robottien käyttölaitteissa? Loppujen lopuksi ruostumattomasta teräksestä valmistetut kaapelit, erityisesti mikroläpimittaiset kaapelit, ovat kaikkialla läsnä sotilas-, ilmailu- ja ennen kaikkea lukemattomissa muissa kirurgisissa sovelluksissa.
No, syy siihen, miksi volframikaapelit korvaavat ruostumattoman teräksen kirurgisten robottien liikkeenohjauksessa, ei ole oikeastaan ​​niin mystinen kuin voisi luulla: se liittyy kestävyyteen. Mutta koska tämän mekaanisen kaapelin lujuutta ei mitata pelkästään sen lineaarisella vetolujuudella, meidän on testattava lujuutta suorituskyvyn mittana keräämällä dataa monista kenttäolosuhteisiin sopivista skenaarioista.
Otetaan esimerkkinä 8×19-rakenne. Yhtenä kirurgisten robottien yleisimmin käytetyistä mekaanisista kaapelirakenteista kallistuksen ja kääntökulman saavuttamiseksi 8×19 suoriutuu huomattavasti ruostumattomasta teräksestä valmistetusta vastineestaan ​​kuormituksen kasvaessa.
Huomaa, että volframikaapelin syklin kesto ja vetolujuus kasvoivat kuormituksen kasvaessa, kun taas vaihtoehtoisen ruostumattomasta teräksestä valmistetun kaapelin lujuus heikkeni dramaattisesti verrattuna volframin lujuuteen samalla kuormituksella.
Ruostumattomasta teräksestä valmistettu vaijeri, jonka kuormitus on 10 paunaa ja halkaisija noin 0,018 tuumaa, tuottaa vain 45,73 % volframin sykleistä samalla 8×19-rakenteella ja langan halkaisijalla.
Itse asiassa tämä tutkimus osoitti välittömästi, että jopa 44,5 N:n (10 paunan) voimalla volframikaapeli toimi yli kaksi kertaa useammin kuin ruostumattomasta teräksestä valmistettu kaapeli. Koska kaikkien komponenttien tavoin kirurgisen robotin sisällä olevien mikromekaanisten kaapeleiden on täytettävä tai ylitettävä tiukat sääntelyvaatimukset, kaapelin pitäisi kestää kaikki siihen heitetyt esineet, eikö niin? Analyysi osoittaa siis, että saman halkaisijan omaavan 8×19 volframikaapelin käytöllä ruostumattomasta teräksestä valmistettuun kaapeliin verrattuna on sekä luontainen lujuusetu että se varmistaa, että robotti saa virtansa kahdesta vaihtoehdosta vahvemmasta ja kestävämmästä kaapelimateriaalista.
Lisäksi 8×19-rakenteella volframivaijerin syklien määrä on vähintään 1,94 kertaa suurempi kuin saman halkaisijan ja kuormituksen omaavan ruostumattomasta teräksestä valmistetun vaijerin. Tutkimukset ovat myös osoittaneet, että ruostumattomasta teräksestä valmistetut vaijerit eivät pysty saavuttamaan volframin elastisuutta, vaikka käytettyä kuormitusta kasvatettaisiin vähitellen 10 paunasta 30 paunaan. Itse asiassa kahden vaijerimateriaalin välinen ero kasvaa. Samalla 30 paunan kuormituksella syklien määrä kasvaa 3,13-kertaiseksi. Tärkeämpi havainto oli, että marginaalit eivät koskaan pienentyneet (30 pisteeseen) koko tutkimuksen ajan. Volframilla on aina ollut suurempi syklien määrä, keskimäärin 39,54 %.
Vaikka tässä tutkimuksessa tarkasteltiin tietyn halkaisijan omaavia lankoja ja kaapelirakenteita tarkasti kontrolloidussa ympäristössä, se osoitti, että volframi on vahvempaa ja tarjoaa enemmän syklejä tarkoilla jännityksillä, vetokuormilla ja hihnapyöräkonfiguraatioilla.
Kirurgisen robottisovelluksen vaatiman syklimäärän saavuttamiseksi on kriittistä työskennellä volframimetallimekaanikon insinöörin kanssa.
Olipa kyseessä sitten ruostumaton teräs, volframi tai mikä tahansa muu mekaaninen kaapelimateriaali, ei ole olemassa kahta samaa ensiökäämiä käyttävää kaapelikokoonpanoa. Esimerkiksi mikrokaapelit eivät yleensä vaadi itse säikeitä eivätkä kaapeliin kiinnitettyjen liitosten lähes mahdottoman tiukkoja toleransseja.
Monissa tapauksissa itse kaapelin pituuden ja koon sekä lisävarusteiden sijainnin ja koon valinnassa on jonkin verran joustavuutta. Nämä mitat muodostavat kaapelikokoonpanon toleranssin. Jos mekaanisen kaapelin valmistaja voi toteuttaa kaapelikokoonpanoja, jotka täyttävät sovelluksen toleranssit, näitä kokoonpanoja voidaan käyttää vain niiden todellisessa ympäristössä.
Kirurgisten robottien tapauksessa, joissa ihmishenkiä on vaakalaudalla, suunnittelutoleranssien saavuttaminen on ainoa hyväksyttävä lopputulos. Voidaan siis sanoa, että kirurgin jokaista liikettä jäljittelevät ultraohuet mekaaniset kaapelit tekevät näistä kaapeleista planeetan kehittyneimpiä.
Näiden kirurgisten robottien sisällä olevat mekaaniset kaapelikokoonpanot vievät myös pieniä, ahtaita ja ahtaita tiloja. On itse asiassa hämmästyttävää, että nämä volframikaapelikokoonpanot sopivat saumattomasti kapeimpiinkin kanaviin, väkipyörille, jotka eivät ole suurempia kuin lapsen kynän kärki, ja suorittavat molemmat tehtävät pitäen samalla liikkeessä ennustettavan määrän syklejä.
On myös tärkeää huomata, että kaapeli-insinööri voi neuvoa kaapelimateriaaleja etukäteen, mikä voi säästää aikaa, resursseja ja jopa kustannuksia, jotka ovat keskeisiä muuttujia suunniteltaessa robotin markkinoilletulostrategiaa.
Nopeasti kasvavien kirurgisten robottien markkinoiden myötä pelkkien mekaanisten kaapeleiden tarjoaminen liikkeen helpottamiseksi ei ole enää hyväksyttävää. Nopeus ja sijainti, jolla kirurgisten robottien valmistajat tuovat ihmeensä markkinoille, riippuvat varmasti siitä, kuinka helposti tuotteet ovat valmiita massakulutukseen. Siksi on tärkeää huomata, että koneinsinöörit tutkivat, parantavat ja luovat näitä kaapelikokoonpanoja joka päivä.
Esimerkiksi kirurgisen robotiikan projektit usein alkavat ruostumattoman teräksen lujuudella, sitkeydellä ja syklien laskentakyvyllä, mutta volframia käytetään edelleen robotiikan kehityksen myöhemmässä vaiheessa.
Kirurgisten robottien valmistajat käyttivät robottien suunnittelun alkuvaiheessa tyypillisesti ruostumatonta terästä, mutta myöhemmin he valitsivat volframin sen erinomaisen suorituskyvyn vuoksi. Vaikka tämä saattaa vaikuttaa äkilliseltä muutokselta liikkeenohjauksessa, se on vain naamioitu sellaiseksi. Materiaalimuutos on seurausta robottivalmistajan ja kaapeleiden valmistukseen palkattujen koneinsinöörien välisestä pakollisesta yhteistyöstä.
Ruostumattomasta teräksestä valmistetut vaijerit ovat edelleen vakiinnuttaneet asemansa kirurgisten instrumenttien markkinoiden vakiokalustona, erityisesti endoskooppisten laitteiden alalla. Vaikka ruostumaton teräs pystyy tukemaan liikettä endoskooppisten/laparoskooppisten toimenpiteiden aikana, sillä ei ole samaa vetolujuutta kuin sen hauraammalla mutta tiheämmällä ja siten vahvemmalla vastineella (ns. volframilla), mikä johtaa vetolujuuteen.
Vaikka volframi sopii ihanteellisesti korvaamaan ruostumatonta terästä kirurgisten robottien ensisijaisena kaapelimateriaalina, on mahdotonta yliarvioida kaapelivalmistajien välisen hyvän yhteistyön merkitystä. Yhteistyö kokeneen ohuiden kaapelien mekaanisen insinöörin kanssa ei ainoastaan ​​varmista, että kaapelisi ovat maailmanluokan konsulttien ja valmistajien valmistamia. Oikean kaapelivalmistajan valitseminen on myös varma tapa varmistaa, että priorisoit rakennussuunnitelman parantamisen tieteellisen näkökulman ja nopeuden, mikä auttaa sinua saavuttamaan liikkeenohjauksen tavoitteesi nopeammin kuin kilpailijat, jotka yrittävät saavuttaa samat tavoitteet.
Tilaa Lääketieteellinen suunnittelu ja ulkoistaminen. Tilaa Lääketieteellinen suunnittelu ja ulkoistaminen.Tilaa Lääketieteellinen suunnittelu ja ulkoistaminen.Tilaa Medical Design and Outsourcing -lehti. Lisää se kirjanmerkkeihisi, jaa se ja ole vuorovaikutuksessa tämän päivän johtavan lääkinnällisten laitteiden suunnittelulehden kanssa.
DeviceTalks on keskustelutilaisuus lääketieteellisen teknologian johtajille. Se on tapahtumia, podcasteja, webinaareja ja kahdenkeskisiä ideoiden ja näkemysten vaihtoja. Se on tapahtumia, podcasteja, webinaareja ja kahdenkeskisiä ideoiden ja näkemysten vaihtoja.Nämä ovat tapahtumia, podcasteja, webinaareja ja kahdenkeskisiä ideoiden ja näkemysten vaihtoja.Nämä ovat tapahtumia, podcasteja, webinaareja ja kahdenkeskisiä ideoiden ja näkemysten vaihtoja.
Lääkinnällisten laitteiden kauppalehti. MassDevice on johtava lääkinnällisten laitteiden alan uutislehti, joka käsittelee elämää pelastavia laitteita.
Tekijänoikeus © 2022 VTVH Media LLC. Kaikki oikeudet pidätetään. Tämän sivuston materiaaleja ei saa kopioida, levittää, lähettää, tallentaa välimuistiin tai muuten käyttää ilman WTWH Media LLC:n etukäteen antamaa kirjallista lupaa. Sivukartta | Tietosuojakäytäntö | RSS