Наиболее распространенные конфигурации вольфрамовых кабелей в хирургических роботах включают конфигурации 8×19, 7×37 и 19×19.Механический кабель с вольфрамовой проволокой 8×19 включает 201 вольфрамовую проволоку, 7×37 включает 259 проволок и, наконец, 19×19 включает 361 спиральную скрученную проволоку.Хотя нержавеющая сталь используется в различных областях, в том числе в многочисленных медицинских и хирургических устройствах, нет замены вольфрамовым кабелям в хирургической робототехнике.
Но почему нержавеющая сталь, хорошо известный материал для механических тросов, все менее популярна в приводах хирургических роботов?В конце концов, тросы из нержавеющей стали, особенно тросы микродиаметра, повсеместно используются в военной, аэрокосмической и, что наиболее важно, во многих других хирургических областях.
Что ж, причина, по которой вольфрамовые кабели заменяют нержавеющую сталь в управлении движением хирургического робота, на самом деле не так загадочна, как можно было бы подумать: она связана с долговечностью.Но поскольку прочность этого механического кабеля измеряется не только его линейной прочностью на растяжение, нам необходимо проверить прочность как меру производительности, собрав данные из многих сценариев, подходящих для полевых условий.
Возьмем в качестве примера структуру 8×19.Как одна из наиболее часто используемых конструкций механических тросов для достижения тангажа и рыскания в хирургических роботах, 8×19 значительно превосходит аналог из нержавеющей стали при увеличении нагрузки.
Обратите внимание, что время цикла и прочность на растяжение вольфрамового троса увеличивались с увеличением нагрузки, в то время как прочность альтернативного троса из нержавеющей стали резко снижалась по сравнению с прочностью вольфрама при той же нагрузке.
Трос из нержавеющей стали с нагрузкой 10 фунтов и диаметром примерно 0,018 дюйма обеспечивает только 45,73% циклов, достигнутых вольфрамом с той же конструкцией 8×19 и диаметром проволоки.
Фактически, это конкретное исследование сразу же показало, что даже при 10 фунтах (44,5 Н) вольфрамовый трос работал более чем в два раза чаще, чем трос из нержавеющей стали.Учитывая, что, как и все компоненты, микромеханические кабели внутри хирургического робота должны соответствовать строгим нормативным требованиям или превосходить их, кабель должен быть в состоянии противостоять всему, что на него бросают, верно?Таким образом, анализ показывает, что использование вольфрамового кабеля того же диаметра 8×19 по сравнению с кабелем из нержавеющей стали имеет как неотъемлемое преимущество в прочности, так и гарантирует, что робот питается от более прочного и долговечного материала кабеля из двух вариантов.
Кроме того, в случае конструкции 8×19 число циклов вольфрамового троса как минимум в 1,94 раза больше, чем у троса из нержавеющей стали того же диаметра и нагрузки.Более того, исследования показали, что тросы из нержавеющей стали не могут сравниться по эластичности с вольфрамовыми, даже если прилагаемая нагрузка постепенно увеличивается с 10 до 30 фунтов.На самом деле разрыв между двумя материалами кабеля увеличивается.При той же нагрузке в 30 фунтов количество циклов увеличивается в 3,13 раза.Более важным открытием было то, что поля никогда не уменьшались (до 30 баллов) на протяжении всего исследования.У вольфрама всегда было большее количество циклов, в среднем 39,54%.
Хотя в этом исследовании изучались провода определенного диаметра и конструкции кабеля в строго контролируемой среде, оно продемонстрировало, что вольфрам прочнее и обеспечивает большее количество циклов с точными напряжениями, растягивающими нагрузками и конфигурациями шкивов.
Работа с инженером-механиком по вольфраму для достижения количества циклов, необходимого для вашего хирургического робота, имеет решающее значение.
Будь то нержавеющая сталь, вольфрам или любой другой механический материал кабеля, никакие две кабельные сборки не обслуживают одну и ту же первичную обмотку.Например, обычно для микрокабелей не требуются ни сами жилы, ни почти невозможные жесткие допуски фитингов, применяемых к кабелю.
Во многих случаях существует некоторая гибкость в выборе длины и размера самого кабеля, а также расположения и размера аксессуаров.Эти размеры составляют допуск кабельной сборки.Если ваш производитель механических кабелей может реализовать кабельные сборки, соответствующие допускам приложения, эти сборки можно использовать только в их реальной среде.
В случае с хирургическими роботами, где на карту поставлены жизни, достижение конструктивных допусков является единственным приемлемым результатом.Поэтому справедливо сказать, что сверхтонкие механические кабели, имитирующие каждое движение хирурга, делают эти кабели одними из самых сложных на планете.
Механические кабельные сборки, которые входят внутрь этих хирургических роботов, также занимают небольшие, тесные и тесные пространства.На самом деле удивительно, что эти вольфрамовые кабельные сборки легко помещаются в самые узкие каналы на шкивах размером не больше кончика детского карандаша и выполняют обе задачи, поддерживая движение с предсказуемым числом циклов.
Также важно отметить, что ваш инженер по кабелям может заранее порекомендовать материалы для кабеля, что может сэкономить время, ресурсы и даже затраты, которые являются ключевыми переменными при планировании надежной стратегии выхода на рынок для вашего робота.
С быстрорастущим рынком хирургической робототехники простое предоставление механических кабелей для облегчения движения уже неприемлемо.Скорость и положение, с которым производители хирургических роботов выводят свои чудеса на рынок, безусловно, будут зависеть от того, насколько легко продукты будут готовы к массовому потреблению.Вот почему важно отметить, что ваши инженеры-механики исследуют, улучшают и создают эти кабельные сборки каждый день.
Например, часто оказывается, что проекты хирургической робототехники могут начинаться с прочности, пластичности и способности считать циклы нержавеющей стали, но все еще использовать вольфрам на более позднем этапе развития робототехники.
Производители хирургических роботов обычно использовали нержавеющую сталь на ранних этапах проектирования роботов, но позже выбрали вольфрам из-за его превосходных характеристик.Хотя это может показаться внезапным изменением подхода к управлению движением, оно просто маскируется под него.Изменение материала является результатом обязательного сотрудничества между производителем роботов и инженерами-механиками, нанятыми для производства кабелей.
Тросы из нержавеющей стали продолжают занимать лидирующие позиции на рынке хирургических инструментов, особенно в области эндоскопического оборудования.Однако, хотя нержавеющая сталь способна поддерживать движение во время эндоскопических/лапароскопических процедур, она не обладает такой же прочностью на растяжение, как ее более хрупкий, но более плотный и, следовательно, более прочный аналог (называемый вольфрамом).результирующая прочность на растяжение.
В то время как вольфрам идеально подходит для замены нержавеющей стали в качестве предпочтительного материала кабеля для хирургических роботов, невозможно оценить важность хорошего сотрудничества между производителями кабелей.Работа с опытным инженером-механиком по ультратонким кабелям не только гарантирует, что ваши кабели будут производиться консультантами и производителями мирового класса.Выбор правильного производителя кабеля также является верным способом убедиться, что вы отдаете приоритет науке и темпам улучшения плана сборки, что поможет вам достичь ваших целей в области управления движением быстрее, чем конкуренты, пытающиеся достичь того же.
Подпишитесь на Медицинский дизайн и аутсорсинг. Подпишитесь на Медицинский дизайн и аутсорсинг.Подписаться на Медицинский дизайн и аутсорсинг.Подписаться на Медицинский дизайн и аутсорсинг.Добавляйте в закладки, делитесь и взаимодействуйте с ведущим современным журналом о дизайне медицинских устройств.
DeviceTalks — это дискуссия для лидеров медицинских технологий. Это мероприятия, подкасты, вебинары и обмен идеями и идеями один на один. Это мероприятия, подкасты, вебинары и обмен идеями и идеями один на один.Это мероприятия, подкасты, вебинары и обмен идеями и инсайтами один на один.Это мероприятия, подкасты, вебинары и обмен идеями и инсайтами один на один.
Журнал о медицинском оборудовании.MassDevice — ведущий новостной журнал в области медицинского оборудования, посвященный спасательным устройствам.
Copyright © 2022 ООО «ВТВХ Медиа».Все права защищены.Материалы на этом сайте не могут быть воспроизведены, распространены, переданы, кэшированы или иным образом использованы без предварительного письменного разрешения WTWH Media LLC.Карта сайта |Политика конфиденциальности |RSS