सर्जिकल रोबोट में सबसे आम टंगस्टन केबल कॉन्फ़िगरेशन में 8×19, 7×37 और 19×19 कॉन्फ़िगरेशन शामिल हैं। टंगस्टन तार 8×19 के साथ मैकेनिकल केबल में 201 टंगस्टन तार शामिल हैं, 7×37 में 259 तार शामिल हैं, और अंत में 19×19 में 361 हेलिकल स्ट्रैंडेड तार शामिल हैं। हालाँकि स्टेनलेस स्टील का उपयोग कई तरह के अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें कई मेडिकल और सर्जिकल डिवाइस शामिल हैं, सर्जिकल रोबोटिक्स में टंगस्टन केबल का कोई विकल्प नहीं है।
लेकिन स्टेनलेस स्टील, जो मैकेनिकल केबल के लिए एक प्रसिद्ध सामग्री है, सर्जिकल रोबोट ड्राइव में कम लोकप्रिय क्यों है? आखिरकार, स्टेनलेस स्टील केबल, विशेष रूप से माइक्रो-डायमीटर केबल, सैन्य, एयरोस्पेस और सबसे महत्वपूर्ण रूप से अनगिनत अन्य सर्जिकल अनुप्रयोगों में सर्वव्यापी हैं।
खैर, सर्जिकल रोबोट मोशन कंट्रोल में स्टेनलेस स्टील की जगह टंगस्टन केबल क्यों इस्तेमाल किए जा रहे हैं, इसका कारण वास्तव में उतना रहस्यमय नहीं है जितना कोई सोच सकता है: इसका संबंध स्थायित्व से है। लेकिन चूंकि इस यांत्रिक केबल की ताकत को केवल इसकी रैखिक तन्य शक्ति से नहीं मापा जाता है, इसलिए हमें क्षेत्र की स्थितियों के लिए उपयुक्त कई परिदृश्यों से डेटा एकत्र करके प्रदर्शन के माप के रूप में ताकत का परीक्षण करने की आवश्यकता है।
आइए 8×19 संरचना को एक उदाहरण के रूप में लें। सर्जिकल रोबोट में पिच और यॉ को प्राप्त करने के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली मैकेनिकल केबल डिज़ाइनों में से एक के रूप में, 8×19 लोड बढ़ने पर स्टेनलेस स्टील समकक्ष से बहुत बेहतर प्रदर्शन करता है।
ध्यान दें कि टंगस्टन केबल का चक्र समय और तन्य शक्ति भार बढ़ने के साथ बढ़ गई, जबकि वैकल्पिक स्टेनलेस स्टील केबल की शक्ति समान भार पर टंगस्टन की शक्ति की तुलना में नाटकीय रूप से कम हो गई।
10 पाउंड भार और लगभग 0.018 इंच व्यास वाला एक स्टेनलेस स्टील केबल, समान 8×19 डिजाइन और तार व्यास वाले टंगस्टन द्वारा प्राप्त चक्रों का केवल 45.73% प्रदान करता है।
वास्तव में, इस विशेष अध्ययन ने तुरंत दिखाया कि 10 पाउंड (44.5 N) पर भी, टंगस्टन केबल स्टेनलेस स्टील केबल की तुलना में दोगुने से अधिक बार काम करती है। यह देखते हुए कि, सभी घटकों की तरह, सर्जिकल रोबोट के अंदर माइक्रोमैकेनिकल केबल को सख्त नियामक आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए या उससे अधिक होना चाहिए, केबल को उस पर फेंके जाने वाले किसी भी चीज़ का सामना करने में सक्षम होना चाहिए, है ना? इस प्रकार, विश्लेषण से पता चलता है कि स्टेनलेस स्टील केबल की तुलना में समान व्यास 8×19 टंगस्टन केबल का उपयोग करने से दोनों में निहित ताकत का लाभ होता है और यह सुनिश्चित होता है कि रोबोट को दो विकल्पों में से अधिक मजबूत और अधिक टिकाऊ केबल सामग्री द्वारा संचालित किया जाता है।
इसके अलावा, 8×19 डिज़ाइन के मामले में, टंगस्टन वायर रोप के चक्रों की संख्या समान व्यास और भार के स्टेनलेस स्टील वायर रोप की तुलना में कम से कम 1.94 गुना है। इसके अलावा, अध्ययनों से पता चला है कि स्टेनलेस स्टील केबल टंगस्टन की लोच से मेल नहीं खा सकते हैं, भले ही लागू भार धीरे-धीरे 10 से 30 पाउंड तक बढ़ा दिया जाए। वास्तव में, दो केबल सामग्रियों के बीच का अंतर बढ़ रहा है। 30 पाउंड के समान भार के साथ, चक्रों की संख्या 3.13 गुना बढ़ जाती है। अधिक महत्वपूर्ण खोज यह थी कि पूरे अध्ययन के दौरान मार्जिन कभी भी कम नहीं हुआ (30 अंक तक)। टंगस्टन में हमेशा चक्रों की संख्या अधिक रही है, औसतन 39.54%।
यद्यपि इस अध्ययन में विशिष्ट व्यासों और केबल डिजाइनों के तारों की अत्यधिक नियंत्रित वातावरण में जांच की गई, लेकिन इससे यह पता चला कि टंगस्टन अधिक मजबूत है और सटीक तनाव, तन्य भार और घिरनी विन्यास के साथ अधिक चक्र प्रदान करता है।
आपके सर्जिकल रोबोटिक अनुप्रयोग के लिए आवश्यक चक्रों की संख्या प्राप्त करने के लिए टंगस्टन मैकेनिकल इंजीनियर के साथ काम करना महत्वपूर्ण है।
चाहे स्टेनलेस स्टील, टंगस्टन या कोई अन्य यांत्रिक केबल सामग्री हो, कोई भी दो केबल असेंबली एक ही प्राथमिक वाइंडिंग की सेवा नहीं करती हैं। उदाहरण के लिए, आमतौर पर माइक्रोकेबल को न तो स्ट्रैंड की आवश्यकता होती है, न ही केबल पर लागू फिटिंग की लगभग असंभव तंग सहनशीलता की।
कई मामलों में, केबल की लंबाई और आकार, साथ ही सहायक उपकरण के स्थान और आकार को चुनने में कुछ लचीलापन होता है। ये आयाम केबल असेंबली की सहनशीलता का गठन करते हैं। यदि आपका मैकेनिकल केबल निर्माता केबल असेंबली को लागू कर सकता है जो एप्लिकेशन की सहनशीलता को पूरा करता है, तो इन असेंबली का उपयोग केवल उनके वास्तविक वातावरण में ही किया जा सकता है।
सर्जिकल रोबोट के मामले में, जहाँ जान जोखिम में होती है, डिज़ाइन सहनशीलता हासिल करना ही एकमात्र स्वीकार्य परिणाम है। इसलिए यह कहना उचित है कि सर्जन की हर हरकत की नकल करने वाली अल्ट्रा-पतली मैकेनिकल केबलें इन केबलों को दुनिया की सबसे परिष्कृत केबलों में से एक बनाती हैं।
इन सर्जिकल रोबोट के अंदर जाने वाली मैकेनिकल केबल असेंबली भी छोटी, तंग और संकीर्ण जगहों को घेरती हैं। यह वास्तव में आश्चर्यजनक है कि ये टंगस्टन केबल असेंबली सबसे संकरी चैनलों में, बच्चों की पेंसिल की नोक से भी बड़ी नहीं पुली पर आसानी से फिट हो जाती हैं, और एक निश्चित संख्या में चक्रों पर गति बनाए रखते हुए दोनों कार्य करती हैं।
यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि आपका केबल इंजीनियर समय से पहले केबल सामग्री के बारे में सलाह दे सकता है, जिससे संभावित रूप से समय, संसाधन और यहां तक ​​कि लागत की भी बचत हो सकती है, जो आपके रोबोट के लिए एक ठोस बाजार रणनीति की योजना बनाते समय महत्वपूर्ण चर हैं।
तेजी से बढ़ते सर्जिकल रोबोटिक्स बाजार के साथ, केवल आंदोलन में सहायता के लिए यांत्रिक केबल प्रदान करना अब स्वीकार्य नहीं है। सर्जिकल रोबोट निर्माता जिस गति और स्थिति के साथ अपने चमत्कारों को बाजार में लाते हैं, वह निश्चित रूप से इस बात पर निर्भर करेगा कि उत्पाद कितनी आसानी से बड़े पैमाने पर उपभोग के लिए तैयार हैं। इसलिए यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि आपके मैकेनिकल इंजीनियर हर दिन इन केबल असेंबलियों पर शोध, सुधार और निर्माण करते हैं।
उदाहरण के लिए, अक्सर ऐसा होता है कि सर्जिकल रोबोटिक्स परियोजनाएं स्टेनलेस स्टील की ताकत, लचीलेपन और चक्र गणना क्षमता के साथ शुरू होती हैं, लेकिन रोबोटिक्स के विकास में बाद के चरण में टंगस्टन का उपयोग किया जाता है।
सर्जिकल रोबोट निर्माता आमतौर पर रोबोट डिजाइन में शुरुआत में स्टेनलेस स्टील का इस्तेमाल करते थे, लेकिन बाद में इसके बेहतर प्रदर्शन के कारण टंगस्टन को चुना। हालांकि यह गति नियंत्रण के दृष्टिकोण में अचानक बदलाव की तरह लग सकता है, लेकिन यह सिर्फ़ दिखावा है। यह भौतिक परिवर्तन रोबोट निर्माता और केबल बनाने के लिए नियुक्त किए गए मैकेनिकल इंजीनियरों के बीच अनिवार्य सहयोग का परिणाम है।
स्टेनलेस स्टील केबल्स सर्जिकल उपकरण बाजार में एक प्रमुख तत्व के रूप में खुद को स्थापित करना जारी रखते हैं, खासकर एंडोस्कोपिक उपकरणों के क्षेत्र में। हालाँकि, स्टेनलेस स्टील एंडोस्कोपिक/लैप्रोस्कोपिक प्रक्रियाओं के दौरान गति का समर्थन करने में सक्षम है, लेकिन इसमें अपने अधिक भंगुर लेकिन सघन और इसलिए मजबूत समकक्ष (जिसे टंगस्टन कहा जाता है) के समान तन्य शक्ति नहीं होती है। परिणामस्वरूप तन्य शक्ति।
जबकि टंगस्टन सर्जिकल रोबोट के लिए पसंदीदा केबल सामग्री के रूप में स्टेनलेस स्टील की जगह लेने के लिए आदर्श है, केबल निर्माताओं के बीच अच्छे सहयोग के महत्व की सराहना करना असंभव है। एक अनुभवी अल्ट्रा-थिन केबल मैकेनिकल इंजीनियर के साथ काम करना न केवल यह सुनिश्चित करता है कि आपके केबल विश्व स्तरीय सलाहकारों और निर्माताओं द्वारा उत्पादित किए जाते हैं। सही केबल निर्माता का चयन करना यह सुनिश्चित करने का एक निश्चित तरीका भी है कि आप बिल्ड प्लान सुधार के विज्ञान और गति को प्राथमिकता देते हैं, जो आपको अपने गति नियंत्रण लक्ष्यों को प्राप्त करने में मदद करेगा, जो कि प्रतिस्पर्धियों की तुलना में तेज़ी से प्राप्त करने की कोशिश कर रहा है।
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