Najpogostejše konfiguracije volframovih kablov v kirurških robotih vključujejo konfiguracije 8×19, 7×37 in 19×19. Mehanski kabel z volframovo žico 8×19 vključuje 201 volframovih žic, 7×37 vključuje 259 žic in končno 19×19 vključuje 361 spiralno nasedlih žic. Čeprav se nerjaveče jeklo uporablja v različnih aplikacijah, vključno s številnimi medicinskimi in kirurškimi pripomočki, v kirurški robotiki ni nadomestila za volframove kable.
Zakaj pa je nerjaveče jeklo, dobro znan material za mehanske kable, vse manj priljubljeno v pogonih kirurških robotov? Navsezadnje so kabli iz nerjavečega jekla, zlasti kabli z mikro premerom, vseprisotni v vojski, vesoljski industriji in, kar je najpomembneje, v neštetih drugih kirurških aplikacijah.
No, razlog, zakaj volframovi kabli nadomeščajo nerjaveče jeklo pri krmiljenju gibanja kirurških robotov, ni tako skrivnosten, kot bi si morda mislili: gre za vzdržljivost. Ker pa se trdnost tega mehanskega kabla ne meri le z njegovo linearno natezno trdnostjo, moramo trdnost kot merilo delovanja preizkusiti z zbiranjem podatkov iz številnih scenarijev, primernih za terenske pogoje.
Vzemimo za primer strukturo 8×19. Kot ena najpogosteje uporabljenih mehanskih zasnov kablov za doseganje nagiba in nihanja v kirurških robotih, 8×19 močno prekaša različico iz nerjavečega jekla, ko se obremenitev poveča.
Upoštevajte, da se je čas cikla in natezna trdnost volframovega kabla povečevala z naraščajočo obremenitvijo, medtem ko se je trdnost alternativnega kabla iz nerjavečega jekla v primerjavi s trdnostjo volframa pri enaki obremenitvi dramatično zmanjšala.
Kabel iz nerjavečega jekla z obremenitvijo 10 funtov in premerom približno 0,018 palca zagotavlja le 45,73 % ciklov, ki jih doseže volfram z enako zasnovo 8×19 in premerom žice.
Pravzaprav je ta posebna študija takoj pokazala, da je volframov kabel že pri 44,5 N deloval več kot dvakrat pogosteje kot kabel iz nerjavečega jekla. Glede na to, da morajo mikromehanski kabli znotraj kirurškega robota, tako kot vse komponente, izpolnjevati ali presegati stroge regulativne zahteve, bi moral biti kabel sposoben prenesti vse, kar je vrženo vanj, kajne? Analiza torej kaže, da ima uporaba volframovega kabla z enakim premerom 8×19 v primerjavi s kablom iz nerjavečega jekla tako inherentno prednost v trdnosti kot tudi zagotavlja, da robota poganja močnejši in bolj vzdržljiv material kabla od obeh možnosti.
Poleg tega je pri izvedbi 8×19 število ciklov volframove žične vrvi vsaj 1,94-krat večje od števila ciklov vrvi iz nerjavečega jekla enakega premera in obremenitve. Poleg tega so študije pokazale, da kabli iz nerjavečega jekla ne morejo doseči elastičnosti volframa, tudi če se uporabljena obremenitev postopoma povečuje z 10 na 30 funtov. Pravzaprav se razdalja med materialoma kablov povečuje. Pri enaki obremenitvi 30 funtov se število ciklov poveča na 3,13-krat. Pomembnejša ugotovitev je bila, da se razlike v vrednostih med študijo niso nikoli zmanjšale (na 30 točk). Volfram je vedno imel večje število ciklov, v povprečju 39,54 %.
Čeprav je ta študija preučevala žice določenih premerov in zasnov kablov v strogo nadzorovanem okolju, je pokazala, da je volfram močnejši in zagotavlja več ciklov z natančnimi napetostmi, nateznimi obremenitvami in konfiguracijami jermenic.
Sodelovanje z inženirjem strojništva iz volframovega jekla za doseganje števila ciklov, potrebnih za vašo kirurško robotsko aplikacijo, je ključnega pomena.
Ne glede na to, ali gre za nerjaveče jeklo, volfram ali kateri koli drug mehanski material kabla, nobena dva kabelska sklopa ne služita istemu primarnemu navitju. Na primer, mikrokabli običajno ne potrebujejo samih žic niti skoraj nemogočih tesnih toleranc fitingov, ki se uporabljajo na kablu.
V mnogih primerih obstaja nekaj fleksibilnosti pri izbiri dolžine in velikosti samega kabla, pa tudi lokacije in velikosti dodatkov. Te dimenzije predstavljajo toleranco kabelskega sklopa. Če lahko vaš proizvajalec mehanskih kablov implementira kabelske sklope, ki ustrezajo tolerancam aplikacije, se ti sklopi lahko uporabljajo le v njihovem dejanskem okolju.
V primeru kirurških robotov, kjer so ogrožena življenja, je doseganje konstrukcijskih toleranc edini sprejemljiv izid. Zato lahko rečemo, da so ultra tanki mehanski kabli, ki posnemajo vsak gib kirurga, med najbolj dovršenimi na planetu.
Mehanski kabelski sklopi, ki so nameščeni v teh kirurških robotih, zavzemajo tudi majhne, ​​utesnjene in tesne prostore. Pravzaprav je neverjetno, da se ti volframovi kabelski sklopi brezhibno prilegajo tudi v najožje kanale, na jermenicah, ki niso večje od konice otroškega svinčnika, in opravljajo obe nalogi, hkrati pa ohranjajo gibanje s predvidljivim številom ciklov.
Pomembno je tudi omeniti, da vam lahko vaš kabelski inženir vnaprej svetuje glede materialov kablov, kar lahko prihrani čas, vire in celo stroške, ki so ključne spremenljivke pri načrtovanju dobre strategije za vstop vašega robota na trg.
Z hitro rastočim trgom kirurške robotike zgolj zagotavljanje mehanskih kablov za pomoč pri gibanju ni več sprejemljivo. Hitrost in položaj, s katerim bodo proizvajalci kirurških robotov svoje čudeže predstavili na trgu, bosta zagotovo odvisna od tega, kako enostavno bodo izdelki pripravljeni za množično porabo. Zato je pomembno omeniti, da vaši strojni inženirji te kabelske sklope raziskujejo, izboljšujejo in ustvarjajo vsak dan.
Na primer, pogosto se izkaže, da se projekti kirurške robotike začnejo s trdnostjo, duktilnostjo in sposobnostjo štetja ciklov nerjavečega jekla, vendar se volfram še vedno uporablja v poznejši fazi razvoja robotike.
Proizvajalci kirurških robotov so pri načrtovanju robotov običajno uporabljali nerjaveče jeklo, kasneje pa so se zaradi njegove vrhunske zmogljivosti odločili za volfram. Čeprav se to morda zdi kot nenadna sprememba v pristopu k nadzoru gibanja, se le pretvarja, da je to tako. Sprememba materiala je posledica obveznega sodelovanja med proizvajalcem robotov in strojnimi inženirji, najetimi za izdelavo kablov.
Kabli iz nerjavečega jekla se še naprej uveljavljajo kot osnovni element na trgu kirurških instrumentov, zlasti na področju endoskopske opreme. Vendar pa nerjaveče jeklo sicer lahko podpira gibanje med endoskopskimi/laparoskopskimi posegi, vendar nima enake natezne trdnosti kot njegov bolj krhek, a gostejši in zato močnejši dvojnik (imenovan volfram), kar ima za posledico natezno trdnost.
Čeprav je volfram idealen za zamenjavo nerjavečega jekla kot izbrani material za kable za kirurške robote, je nemogoče preceniti pomen dobrega sodelovanja med proizvajalci kablov. Sodelovanje z izkušenim inženirjem strojništva za ultra tanke kable ne zagotavlja le, da vaše kable proizvajajo svetovno priznani svetovalci in proizvajalci. Izbira pravega proizvajalca kablov je tudi zanesljiv način, da daste prednost znanosti in hitrosti izboljšanja načrta izdelave, kar vam bo pomagalo doseči vaše cilje glede nadzora gibanja hitreje kot konkurenti, ki poskušajo doseči enako.
Naročite se na Medicinsko oblikovanje in zunanje izvajanje. Naročite se na Medicinsko oblikovanje in zunanje izvajanje.Naročite se na medicinsko oblikovanje in zunanje izvajanje storitev.Naročite se na revijo Medical Design and Outsourcing. Dodajte med zaznamke, delite in sodelujte z vodilno revijo o oblikovanju medicinskih pripomočkov.
DeviceTalks je pogovor za vodilne na področju medicinske tehnologije. Gre za dogodke, podcaste, spletne seminarje in individualne izmenjave idej in vpogledov. Gre za dogodke, podcaste, spletne seminarje in individualne izmenjave idej in vpogledov.To so dogodki, podcasti, spletni seminarji in izmenjava idej in spoznanj ena na ena.To so dogodki, podcasti, spletni seminarji in izmenjava idej in spoznanj ena na ena.
Revija za medicinsko opremo. MassDevice je vodilna revija z novicami iz industrije medicinskih pripomočkov, ki pokriva reševalne naprave.
Avtorske pravice © 2022 VTVH Media LLC. Vse pravice pridržane. Gradiva na tej strani ni dovoljeno reproducirati, distribuirati, prenašati, shranjevati v predpomnilniku ali kako drugače uporabljati brez predhodnega pisnega dovoljenja podjetja WTWH Media LLC. Zemljevid strani | Pravilnik o zasebnosti | RSS