Telo z volframovim kablom: nadzor gibanja kirurških robotov

Najpogostejše konfiguracije volframovega kabla v kirurških robotih vključujejo konfiguracije 8×19, 7×37 in 19×19.Mehanski kabel z volframovo žico 8 × 19 vključuje 201 volframovo žico, 7 × 37 vključuje 259 žic in končno 19 × 19 vključuje 361 vijačno napredenih žic.Čeprav se nerjavno jeklo uporablja v različnih aplikacijah, vključno s številnimi medicinskimi in kirurškimi napravami, v kirurški robotiki ni nadomestila za volframove kable.
Toda zakaj je nerjaveče jeklo, znan material za mehanske kable, vse manj priljubljeno v pogonih kirurških robotov?Navsezadnje so kabli iz nerjavečega jekla, zlasti kabli mikro premera, vseprisotni v vojski, vesolju in, kar je najpomembneje, neštetih drugih kirurških aplikacijah.
No, razlog, zakaj volframovi kabli nadomeščajo nerjaveče jeklo pri krmiljenju gibanja kirurških robotov, v resnici ni tako skrivnosten, kot bi kdo mislil: povezan je z vzdržljivostjo.Toda ker se trdnost tega mehanskega kabla ne meri samo z njegovo linearno natezno trdnostjo, moramo preizkusiti trdnost kot merilo zmogljivosti z zbiranjem podatkov iz številnih scenarijev, primernih za pogoje na terenu.
Vzemimo za primer strukturo 8×19.Kot ena izmed najpogosteje uporabljenih mehanskih zasnov kablov za doseganje nagiba in odklona pri kirurških robotih, 8×19 močno prekaša primerek iz nerjavečega jekla, ko se obremenitev poveča.
Upoštevajte, da sta se čas cikla in natezna trdnost volframovega kabla povečala z naraščajočo obremenitvijo, medtem ko se je trdnost alternativnega kabla iz nerjavečega jekla dramatično zmanjšala v primerjavi z trdnostjo volframovega kabla pri enaki obremenitvi.
Kabel iz nerjavečega jekla z obremenitvijo 10 funtov in premerom približno 0,018 palca zagotavlja samo 45,73 % ciklov, ki jih doseže volfram z enako zasnovo 8×19 in premerom žice.
Pravzaprav je ta študija takoj pokazala, da je volframov kabel celo pri 10 funtih (44,5 N) deloval več kot dvakrat pogosteje kot kabel iz nerjavečega jekla.Glede na to, da morajo tako kot vse komponente tudi mikromehanski kabli znotraj kirurškega robota izpolnjevati ali presegati stroge regulativne zahteve, mora biti kabel sposoben prenesti vse, kar se vrže vanj, kajne?Tako analiza kaže, da ima uporaba volframovega kabla z enakim premerom 8×19 v primerjavi s kablom iz nerjavečega jekla inherentno prednost v trdnosti in zagotavlja, da robota napaja močnejši in trpežnejši material kabla obeh možnosti.
Poleg tega je v primeru izvedbe 8×19 število ciklov žične vrvi iz volframa vsaj 1,94-krat večje od števila ciklov žične vrvi iz nerjavečega jekla enakega premera in obremenitve.Poleg tega so študije pokazale, da se kabli iz nerjavečega jekla ne morejo kosati z elastičnostjo volframa, tudi če se uporabljena obremenitev postopoma poveča od 10 do 30 funtov.Pravzaprav se vrzel med obema kabelskima materialoma povečuje.Pri enaki obremenitvi 30 funtov se število ciklov poveča na 3,13-krat.Pomembnejša ugotovitev je bila, da se meje skozi študijo nikoli niso zmanjšale (na 30 točk).Volfram ima vedno večje število ciklov, v povprečju 39,54 %.
Čeprav je ta študija preučevala žice posebnih premerov in zasnove kablov v visoko nadzorovanem okolju, je pokazala, da je volfram močnejši in zagotavlja več ciklov z natančnimi napetostmi, nateznimi obremenitvami in konfiguracijami škripcev.
Sodelovanje z inženirjem strojništva iz volframa je ključnega pomena za doseganje števila ciklov, potrebnih za vašo kirurško robotsko aplikacijo.
Ne glede na to, ali je kabel iz nerjavečega jekla, volframa ali katerega koli drugega mehanskega materiala, dva kabelska sklopa ne služita istemu primarnemu navitju.Na primer, mikrokabli običajno ne potrebujejo samih pramenov niti skoraj nemogoče ozke tolerance nastavkov, ki so nameščeni na kablu.
V mnogih primerih obstaja nekaj prožnosti pri izbiri dolžine in velikosti samega kabla ter lokacije in velikosti dodatne opreme.Te mere predstavljajo toleranco kabelskega sklopa.Če lahko vaš proizvajalec mehanskega kabla izvede kabelske sklope, ki ustrezajo tolerancam aplikacije, se lahko ti sklopi uporabljajo samo v njihovem dejanskem okolju.
V primeru kirurških robotov, kjer so ogrožena življenja, je doseganje konstrukcijskih toleranc edini sprejemljiv rezultat.Zato je pošteno reči, da so zaradi ultratankih mehanskih kablov, ki posnemajo vsak gib kirurga, ti kabli eni najbolj izpopolnjenih na planetu.
Tudi mehanski kabelski sklopi, ki gredo v notranjost teh kirurških robotov, zavzemajo majhne, ​​utesnjene in utesnjene prostore.Pravzaprav je neverjetno, da se ti sklopi volframovega kabla brezhibno prilegajo v najožje kanale, na škripcih, ki niso večji od konice otroškega svinčnika, in opravljajo obe nalogi, medtem ko ohranjajo gibanje pri predvidljivem številu ciklov.
Pomembno je tudi upoštevati, da lahko vaš kabelski inženir vnaprej svetuje materiale za kable, kar lahko prihrani čas, vire in celo stroške, ki so ključne spremenljivke pri načrtovanju dobre strategije za trženje vašega robota.
Na hitro rastočem trgu kirurške robotike enostavno zagotavljanje mehanskih kablov za pomoč pri gibanju ni več sprejemljivo.Hitrost in položaj, s katerima izdelovalci kirurških robotov prinašajo svoje čudeže na trg, bosta zagotovo odvisna od tega, kako hitro bodo izdelki pripravljeni za množično uporabo.Zato je pomembno vedeti, da vaši strojni inženirji vsak dan raziskujejo, izboljšujejo in ustvarjajo te kabelske sklope.
Na primer, pogosto se izkaže, da se lahko projekti kirurške robotike začnejo z močjo, duktilnostjo in sposobnostjo štetja ciklov nerjavečega jekla, vendar še vedno uporabljajo volfram na kasnejši stopnji razvoja robotike.
Proizvajalci kirurških robotov so običajno uporabljali nerjavno jeklo na začetku načrtovanja robotov, kasneje pa so izbrali volfram zaradi njegove vrhunske zmogljivosti.Čeprav se zdi, da je to nenadna sprememba v pristopu k nadzoru gibanja, je samo zamaskirano.Sprememba materiala je rezultat obveznega sodelovanja med proizvajalcem robotov in strojnimi inženirji, ki so bili najeti za izdelavo kablov.
Kabli iz nerjavečega jekla se še naprej uveljavljajo kot stalnica na trgu kirurških instrumentov, zlasti na področju endoskopske opreme.Čeprav je nerjavno jeklo sposobno podpirati gibanje med endoskopskimi/laparoskopskimi posegi, nima enake natezne trdnosti kot njegov bolj krhki, vendar gostejši in zato močnejši dvojnik (imenovan volfram).nastala natezna trdnost.
Medtem ko je volfram idealen za zamenjavo nerjavečega jekla kot izbranega materiala kablov za kirurške robote, je nemogoče ceniti pomen dobrega sodelovanja med proizvajalci kablov.Sodelovanje z izkušenim strojnim inženirjem za ultra tanke kable ne zagotavlja le, da bodo vaše kable izdelali svetovalci in proizvajalci svetovnega razreda.Izbira pravega proizvajalca kablov je tudi zanesljiv način, da zagotovite, da dajete prednost znanosti in hitrosti izboljšave načrta gradnje, kar vam bo pomagalo doseči vaše cilje nadzora gibanja hitreje kot konkurenti, ki poskušajo doseči isto.
Naročite se na Medical Design & Outsourcing. Naročite se na Medical Design & Outsourcing.Naročite se na Medical Design and Outsourcing.Naročite se na Medical Design and Outsourcing.Dodajte med zaznamke, delite in komunicirajte z današnjo vodilno revijo za oblikovanje medicinskih pripomočkov.
DeviceTalks je pogovor za vodilne v medicinski tehnologiji. To so dogodki, poddaje, spletni seminarji in individualne izmenjave idej in vpogledov. To so dogodki, poddaje, spletni seminarji 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.
Poslovna revija o medicinski opremi.MassDevice je vodilna revija v industriji medicinskih pripomočkov, ki pokriva pripomočke za reševanje življenj.
Avtorske pravice © 2022 VTVH Media LLC.Vse pravice pridržane.Gradiv na tem mestu ni dovoljeno reproducirati, distribuirati, prenašati, predpomniti ali kako drugače uporabljati brez predhodnega pisnega dovoljenja WTWH Media LLC.Zemljevid spletnega mesta |Politika zasebnosti |RSS


Čas objave: 8. avgusta 2022