De meest voorkomende wolfraamkabelconfiguraties in chirurgische robots zijn 8×19, 7×37 en 19×19 configuraties. Mechanische kabels met wolfraamdraad 8×19 bevatten 201 wolfraamdraden, 7×37 bevatten 259 draden en 19×19 bevatten 361 spiraalvormige geslagen draden. Hoewel roestvrij staal in diverse toepassingen wordt gebruikt, waaronder talloze medische en chirurgische apparaten, zijn wolfraamkabels onvervangbaar in chirurgische robotica.
Maar waarom wordt roestvrij staal, een bekend materiaal voor mechanische kabels, steeds minder gebruikt in aandrijvingen voor chirurgische robots? Roestvrijstalen kabels, met name kabels met een microdiameter, worden immers veel gebruikt in militaire, lucht- en ruimtevaarttoepassingen en, belangrijker nog, in talloze andere chirurgische toepassingen.
De reden waarom wolfraamkabels roestvrij staal vervangen in de bewegingsbesturing van chirurgische robots is niet zo mysterieus als je zou denken: het heeft te maken met duurzaamheid. Maar aangezien de sterkte van deze mechanische kabel niet alleen wordt gemeten aan de hand van de lineaire treksterkte, moeten we de sterkte als prestatiemaatstaf testen door gegevens te verzamelen uit vele scenario's die geschikt zijn voor praktijkomstandigheden.
Laten we de 8x19-constructie als voorbeeld nemen. Als een van de meest gebruikte mechanische kabelontwerpen voor het verkrijgen van pitch en yaw in chirurgische robots, presteert de 8x19 aanzienlijk beter dan de roestvrijstalen variant bij toenemende belasting.
Houd er rekening mee dat de cyclustijd en de treksterkte van de wolfraamkabel toenamen bij een toenemende belasting, terwijl de sterkte van de alternatieve roestvrijstalen kabel aanzienlijk afnam vergeleken met de sterkte van wolfraam bij dezelfde belasting.
Een roestvrijstalen kabel met een belasting van 10 pond en een diameter van ongeveer 0,018 inch levert slechts 45,73% van de cycli die worden bereikt door wolfraam met hetzelfde 8×19-ontwerp en draaddiameter.
Deze specifieke studie toonde zelfs direct aan dat de wolfraamkabel, zelfs bij een belasting van 4,5 kg (10 pond) (44,5 N), meer dan twee keer zo vaak werkte als de roestvrijstalen kabel. Aangezien micromechanische kabels in een chirurgische robot, net als alle andere componenten, aan strenge wettelijke eisen moeten voldoen of deze zelfs moeten overtreffen, zou de kabel toch alles moeten kunnen weerstaan ​​wat erop wordt losgelaten? De analyse toont dus aan dat het gebruik van een wolfraamkabel met dezelfde diameter (8×19) in vergelijking met een roestvrijstalen kabel zowel een inherent sterktevoordeel heeft als ervoor zorgt dat de robot wordt aangedreven door het sterkere en duurzamere kabelmateriaal van de twee opties.
Bovendien is het aantal cycli van een wolfraamkabel in het geval van het 8×19-ontwerp minstens 1,94 keer zo hoog als dat van een roestvrijstalen kabel met dezelfde diameter en belasting. Studies hebben bovendien aangetoond dat roestvrijstalen kabels de elasticiteit van wolfraam niet kunnen evenaren, zelfs niet als de toegepaste belasting geleidelijk wordt verhoogd van 10 naar 30 pond. Sterker nog, de afstand tussen de twee kabelmaterialen neemt toe. Bij dezelfde belasting van 30 pond neemt het aantal cycli toe tot 3,13 keer. De belangrijkste bevinding was dat de marges gedurende het onderzoek nooit afnamen (tot 30 punten). Wolfraam heeft altijd een hoger aantal cycli gehad, gemiddeld 39,54%.
Hoewel in dit onderzoek draden met specifieke diameters en kabelontwerpen in een zeer gecontroleerde omgeving werden onderzocht, bleek dat wolfraam sterker is en meer cycli met nauwkeurige spanningen, trekbelastingen en katrolconfiguraties mogelijk maakt.
Samenwerken met een wolfraamwerktuigbouwkundig ingenieur is essentieel om het vereiste aantal cycli voor uw chirurgische robottoepassing te bereiken.
Of het nu roestvrij staal, wolfraam of een ander mechanisch kabelmateriaal is, geen enkele kabelassemblage heeft dezelfde primaire wikkeling. Microkabels hebben bijvoorbeeld meestal geen aders zelf nodig, noch de bijna onmogelijk nauwe toleranties van de fittingen die op de kabel worden aangebracht.
In veel gevallen is er enige flexibiliteit in de keuze van de lengte en de grootte van de kabel zelf, evenals de locatie en de grootte van accessoires. Deze afmetingen vormen de tolerantie van de kabelassemblage. Als uw fabrikant van mechanische kabels kabelassemblages kan implementeren die voldoen aan de toleranties van de toepassing, kunnen deze assemblages alleen in hun daadwerkelijke omgeving worden gebruikt.
In het geval van chirurgische robots, waar levens op het spel staan, is het behalen van ontwerptoleranties de enige acceptabele uitkomst. Het is dan ook niet meer dan terecht om te stellen dat ultradunne mechanische kabels die elke beweging van de chirurg nabootsen, deze kabels tot de meest geavanceerde ter wereld maken.
De mechanische kabelassemblages die in deze chirurgische robots zitten, nemen ook kleine, krappe en beperkte ruimtes in beslag. Het is eigenlijk verbazingwekkend dat deze kabelassemblages van wolfraam naadloos in de smalste kanalen passen, op katrollen die niet groter zijn dan de punt van een kinderpotlood, en beide taken uitvoeren terwijl ze de beweging met een voorspelbaar aantal cycli handhaven.
Het is ook belangrijk om te weten dat uw kabeltechnicus u vooraf kan adviseren over de kabelmaterialen, waardoor u mogelijk tijd, middelen en zelfs kosten bespaart. Dit zijn belangrijke variabelen bij het plannen van een goede marktintroductiestrategie voor uw robot.
Met de snelgroeiende markt voor chirurgische robotica is het simpelweg leveren van mechanische kabels ter ondersteuning van de beweging niet langer acceptabel. De snelheid en positie waarmee fabrikanten van chirurgische robots hun wonderen op de markt brengen, zullen zeker afhangen van hoe gemakkelijk de producten klaar zijn voor massaconsumptie. Daarom is het belangrijk om te weten dat uw werktuigbouwkundigen deze kabelassemblages dagelijks onderzoeken, verbeteren en creëren.
Zo blijkt bijvoorbeeld vaak dat chirurgische roboticaprojecten in eerste instantie uitgaan van de sterkte, ductiliteit en cyclustelcapaciteit van roestvrij staal, maar dat er in een later stadium in de ontwikkeling van robotica toch nog wolfraam wordt gebruikt.
Fabrikanten van chirurgische robots gebruikten doorgaans roestvrij staal in de beginfase van hun robotontwerp, maar kozen later voor wolfraam vanwege de superieure prestaties. Hoewel dit misschien een plotselinge verandering in de benadering van bewegingsbesturing lijkt, is het slechts een schijnverandering. De materiaalwijziging is het resultaat van een verplichte samenwerking tussen de robotfabrikant en de werktuigbouwkundigen die de kabels produceren.
Roestvrijstalen kabels blijven een vaste waarde op de markt voor chirurgische instrumenten, met name op het gebied van endoscopische apparatuur. Hoewel roestvrij staal beweging tijdens endoscopische/laparoscopische ingrepen kan ondersteunen, heeft het niet dezelfde treksterkte als zijn brozere, maar dichtere en daardoor sterkere tegenhanger (wolfraam). Dit resulteert in treksterkte.
Hoewel wolfraam bij uitstek geschikt is om roestvrij staal te vervangen als het voorkeurskabelmateriaal voor chirurgische robots, is het onmogelijk om het belang van goede samenwerking tussen kabelfabrikanten te onderschatten. Door samen te werken met een ervaren werktuigbouwkundig ingenieur voor ultradunne kabels, bent u er niet alleen zeker van dat uw kabels worden geproduceerd door consultants en fabrikanten van wereldklasse. De keuze voor de juiste kabelfabrikant is ook een betrouwbare manier om ervoor te zorgen dat u prioriteit geeft aan de wetenschap en het tempo van de verbetering van het bouwplan. Dit zal u helpen uw doelen voor bewegingsbesturing sneller te bereiken dan concurrenten die hetzelfde proberen te bereiken.
Abonneer u op Medical Design & Outsourcing. Abonneer u op Medical Design & Outsourcing.Abonneer u op Medisch Ontwerp en Outsourcing.Abonneer u op Medical Design and Outsourcing. Voeg toe aan uw bladwijzers, deel en ga interactief aan de slag met het toonaangevende magazine over het ontwerp van medische hulpmiddelen.
DeviceTalks is een gesprekspartner voor leiders in de medische technologie. Het gaat om evenementen, podcasts, webinars en één-op-één-uitwisselingen van ideeën en inzichten. Het gaat om evenementen, podcasts, webinars en één-op-één-uitwisselingen van ideeën en inzichten.Het gaat hierbij om evenementen, podcasts, webinars en een één-op-één-uitwisseling van ideeën en inzichten.Het gaat hierbij om evenementen, podcasts, webinars en een één-op-één-uitwisseling van ideeën en inzichten.
Vakblad voor medische apparatuur. MassDevice is hét toonaangevende vakblad voor de medische apparatuurindustrie met nieuws over levensreddende apparatuur.
Copyright © 2022 VTVH Media LLC. Alle rechten voorbehouden. De materialen op deze site mogen niet worden gereproduceerd, verspreid, verzonden, gecached of anderszins worden gebruikt zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van WTWH Media LLC. Sitemap | Privacybeleid | RSS