De vanligste wolframkabelkonfigurasjonene i kirurgiske roboter inkluderer konfigurasjoner på 8×19, 7×37 og 19×19. Mekanisk kabel med wolframtråd 8×19 inkluderer 201 wolframtråder, 7×37 inkluderer 259 tråder, og til slutt inkluderer 19×19 361 spiralformede tråder. Selv om rustfritt stål brukes i en rekke bruksområder, inkludert en rekke medisinske og kirurgiske apparater, finnes det ingen erstatning for wolframkabler i kirurgisk robotikk.
Men hvorfor er rustfritt stål, et velkjent materiale for mekaniske kabler, mindre og mindre populært i kirurgiske robotdrifter? Tross alt er rustfritt stålkabler, spesielt kabler med mikrodiameter, allestedsnærværende innen militære, luftfarts- og viktigst av alt, utallige andre kirurgiske applikasjoner.
Vel, grunnen til at wolframkabler erstatter rustfritt stål i bevegelseskontroll fra kirurgiske roboter er egentlig ikke så mystisk som man kanskje tror: det har med holdbarhet å gjøre. Men siden styrken til denne mekaniske kabelen ikke bare måles ved dens lineære strekkfasthet, må vi teste styrke som et mål på ytelse ved å samle inn data fra mange scenarier som er egnet for feltforhold.
La oss ta 8×19-strukturen som et eksempel. Som en av de mest brukte mekaniske kabeldesignene for å oppnå pitch og yaw i kirurgiske roboter, yter 8×19 langt bedre enn motparten i rustfritt stål når belastningen øker.
Merk at syklustiden og strekkfastheten til wolframkabelen økte med økende belastning, mens styrken til den alternative rustfrie stålkabelen minket dramatisk sammenlignet med styrken til wolfram ved samme belastning.
En rustfri stålkabel med en belastning på 4,5 kg og en diameter på omtrent 0,025 cm gir bare 45,73 % av syklusene som oppnås av wolfram med samme 8×19-design og tråddiameter.
Faktisk viste denne studien umiddelbart at selv ved 10 pund (44,5 N) virket wolframkabelen mer enn dobbelt så ofte som kabelen i rustfritt stål. Gitt at mikromekaniske kabler inne i en kirurgisk robot, som alle komponenter, må oppfylle eller overgå strenge regulatoriske krav, bør kabelen kunne tåle alt som blir kastet mot den, ikke sant? Analysen viser dermed at bruk av wolframkabel med samme diameter på 8×19 sammenlignet med kabel i rustfritt stål har både en iboende styrkefordel og sikrer at roboten drives av det sterkere og mer holdbare kabelmaterialet av de to alternativene.
I tillegg, i tilfelle 8×19-konstruksjonen, er antallet sykluser for en wolfram-ståltau minst 1,94 ganger så høyt som for en rustfri ståltau med samme diameter og belastning. Studier har dessuten vist at kabler i rustfritt stål ikke kan matche elastisiteten til wolfram, selv om den påførte belastningen gradvis økes fra 10 til 30 pund. Faktisk øker gapet mellom de to kabelmaterialene. Med samme belastning på 30 pund øker antallet sykluser til 3,13 ganger. Det viktigste funnet var at marginene aldri ble mindre (til 30 poeng) gjennom hele studien. Wolfram har alltid hatt et høyere antall sykluser, med et gjennomsnitt på 39,54 %.
Selv om denne studien undersøkte ledninger med spesifikke diametre og kabeldesign i et svært kontrollert miljø, viste den at wolfram er sterkere og gir flere sykluser med presise spenninger, strekkbelastninger og trinsekonfigurasjoner.
Det er avgjørende å samarbeide med en wolframmaskiningeniør for å oppnå det antallet sykluser som kreves for din kirurgiske robotapplikasjon.
Enten det er rustfritt stål, wolfram eller annet mekanisk kabelmateriale, er det ingen kabelaggregater som bruker samme primærvikling. For eksempel krever mikrokabler vanligvis ikke selve trådene, og heller ikke de nærmest umulige stramme toleransene for beslagene som brukes på kabelen.
I mange tilfeller er det en viss fleksibilitet i valg av lengde og størrelse på selve kabelen, samt plassering og størrelse på tilbehør. Disse dimensjonene utgjør toleransen for kabelenheten. Hvis produsenten av mekaniske kabler kan implementere kabelenheter som oppfyller applikasjonens toleranser, kan disse enhetene bare brukes i sitt faktiske miljø.
Når det gjelder kirurgiske roboter, der liv står på spill, er det eneste akseptable resultatet å oppnå designtoleranser. Så det er rimelig å si at ultratynne mekaniske kabler som etterligner kirurgens hver bevegelse gjør disse kablene til noen av de mest sofistikerte på planeten.
De mekaniske kabelenhetene som går inn i disse kirurgiske robotene tar også opp små, trange og trange plasser. Det er faktisk utrolig at disse wolframkabelenhetene passer sømløst inn i de smaleste kanalene, på trinser som ikke er større enn spissen av en barneblyant, og gjør begge oppgavene samtidig som de opprettholder bevegelsen i et forutsigbart antall sykluser.
Det er også viktig å merke seg at kabelingeniøren din kan gi råd om kabelmaterialer på forhånd, noe som potensielt sparer tid, ressurser og til og med kostnader, som er viktige variabler når du planlegger en god markedsstrategi for roboten din.
Med det raskt voksende markedet for kirurgiske roboter er det ikke lenger akseptabelt å bare tilby mekaniske kabler for å hjelpe bevegelsen. Hastigheten og posisjonen som produsenter av kirurgiske roboter bringer sine vidundere til markedet med, vil avhenge av hvor lett produktene er klare for masseforbruk. Derfor er det viktig å merke seg at maskiningeniørene dine forsker på, forbedrer og lager disse kabelenhetene hver dag.
For eksempel viser det seg ofte at kirurgiske robotprosjekter kan starte med styrken, duktiliteten og syklustellingsevnen til rustfritt stål, men likevel bruke wolfram på et senere stadium i utviklingen av robotikk.
Produsenter av kirurgiske roboter brukte vanligvis rustfritt stål tidlig i robotdesign, men valgte senere wolfram på grunn av dets overlegne ytelse. Selv om dette kan virke som en plutselig endring i tilnærmingen til bevegelseskontroll, er det bare maskert som en. Materialendringen er et resultat av et obligatorisk samarbeid mellom robotprodusenten og de mekaniske ingeniørene som er ansatt for å produsere kablene.
Kabler i rustfritt stål fortsetter å etablere seg som en fast bestanddel i markedet for kirurgiske instrumenter, spesielt innen endoskopisk utstyr. Selv om rustfritt stål er i stand til å støtte bevegelse under endoskopiske/laparoskopiske prosedyrer, har det ikke samme strekkfasthet som sin mer sprø, men tettere og derfor sterkere motpart (kalt wolfram), noe som resulterer i strekkfasthet.
Selv om wolfram er ideelt egnet til å erstatte rustfritt stål som det foretrukne kabelmaterialet for kirurgiske roboter, er det umulig å forstå viktigheten av godt samarbeid mellom kabelprodusenter. Å samarbeide med en erfaren maskiningeniør for ultratynne kabler sikrer ikke bare at kablene dine produseres av konsulenter og produsenter i verdensklasse. Å velge riktig kabelprodusent er også en sikker måte å sikre at du prioriterer vitenskapen og tempoet i forbedringen av byggeplanen, noe som vil hjelpe deg med å nå dine mål for bevegelseskontroll raskere enn konkurrenter som prøver å oppnå det samme.
Abonner på Medisinsk design og outsourcing. Abonner på Medisinsk design og outsourcing.Abonner på medisinsk design og outsourcing.Abonner på Medical Design and Outsourcing. Bokmerk, del og samhandle med dagens ledende magasin om medisinsk utstyrsdesign.
DeviceTalks er en samtale for ledere innen medisinsk teknologi. Det er arrangementer, podkaster, webinarer og én-til-én-utveksling av ideer og innsikt. Det er arrangementer, podkaster, webinarer og én-til-én-utveksling av ideer og innsikt.Dette er arrangementer, podkaster, webinarer og en-til-en-utveksling av ideer og innsikt.Dette er arrangementer, podkaster, webinarer og en-til-en-utveksling av ideer og innsikt.
Medisinsk utstyrsbransjemagasin. MassDevice er det ledende nyhetsmagasinet for medisinsk utstyrsbransjen som dekker livreddende utstyr.
Opphavsrett © 2022 VTVH Media LLC. Alle rettigheter forbeholdt. Materialet på dette nettstedet kan ikke reproduseres, distribueres, overføres, mellomlagres eller på annen måte brukes uten skriftlig tillatelse fra WTWH Media LLC. Nettstedkart | Personvernerklæring | RSS