สายเคเบิลทังสเตนที่ใช้กันทั่วไปในหุ่นยนต์ผ่าตัด ได้แก่ สายเคเบิลขนาด 8×19, 7×37 และ 19×19 สายเคเบิลเชิงกลที่มีลวดทังสเตนขนาด 8×19 ประกอบด้วยลวดทังสเตน 201 เส้น 7×37 ประกอบด้วยลวด 259 เส้น และสุดท้าย 19×19 ประกอบด้วยลวดเกลียวเกลียว 361 เส้น ถึงแม้ว่าสเตนเลสสตีลจะถูกใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ รวมถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์และการผ่าตัดจำนวนมาก แต่ก็ไม่มีสิ่งใดทดแทนสายเคเบิลทังสเตนในหุ่นยนต์ผ่าตัดได้
แต่เหตุใดสเตนเลสซึ่งเป็นวัสดุที่รู้จักกันดีสำหรับสายเคเบิลเชิงกลจึงได้รับความนิยมน้อยลงเรื่อยๆ ในระบบขับเคลื่อนหุ่นยนต์ผ่าตัด ท้ายที่สุดแล้ว สายเคเบิลสเตนเลส โดยเฉพาะสายเคเบิลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไมโคร มีอยู่ทั่วไปในกองทหาร อวกาศ และที่สำคัญที่สุดคือ การใช้งานด้านการผ่าตัดอื่นๆ อีกมากมาย
เหตุผลที่สายทังสเตนเข้ามาแทนที่สแตนเลสในระบบควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ผ่าตัดนั้นไม่ใช่เรื่องลึกลับอย่างที่คิด แต่เป็นเพราะความทนทาน แต่เนื่องจากความแข็งแรงของสายกลไกนี้ไม่ได้วัดจากความแข็งแรงในการดึงเชิงเส้นเพียงอย่างเดียว เราจึงจำเป็นต้องทดสอบความแข็งแรงเพื่อวัดประสิทธิภาพการทำงานโดยรวบรวมข้อมูลจากสถานการณ์ต่างๆ ที่เหมาะกับสภาพภาคสนาม
มาดูตัวอย่างโครงสร้าง 8×19 กัน โครงสร้าง 8×19 ถือเป็นสายเคเบิลเชิงกลที่ใช้กันแพร่หลายที่สุดในการสร้างแรงเหวี่ยงและแรงเหวี่ยงในหุ่นยนต์ผ่าตัด โดยมีประสิทธิภาพเหนือกว่าโครงสร้างสเตนเลสอย่างมากเมื่อรับน้ำหนักได้มากขึ้น
โปรดทราบว่าเวลาในรอบการทำงานและความแข็งแรงแรงดึงของสายเคเบิลทังสเตนจะเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ความแข็งแรงของสายเคเบิลสแตนเลสทางเลือกลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับความแข็งแรงของทังสเตนที่น้ำหนักเท่ากัน
สายเคเบิลสแตนเลสสตีลที่มีน้ำหนัก 10 ปอนด์และมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.018 นิ้ว ให้ผลเพียง 45.73% ของรอบที่ทำได้โดยใช้ทังสเตนที่มีดีไซน์ 8×19 และเส้นผ่านศูนย์กลางลวดเท่ากัน
ในความเป็นจริง การศึกษาเฉพาะนี้แสดงให้เห็นทันทีว่าแม้จะมีน้ำหนัก 10 ปอนด์ (44.5 นิวตัน) สายเคเบิลทังสเตนก็สามารถทำงานได้บ่อยกว่าสายเคเบิลสแตนเลสมากกว่าสองเท่า เมื่อพิจารณาว่าเช่นเดียวกับส่วนประกอบทั้งหมด สายเคเบิลไมโครแมคคานิกส์ภายในหุ่นยนต์ผ่าตัดจะต้องเป็นไปตามหรือเกินข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่เข้มงวด สายเคเบิลจึงควรสามารถทนต่อสิ่งใดๆ ที่โยนใส่ได้ใช่หรือไม่ ดังนั้น การวิเคราะห์จึงแสดงให้เห็นว่าการใช้สายเคเบิลทังสเตนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8×19 เท่ากันเมื่อเทียบกับสายเคเบิลสแตนเลสนั้นมีข้อได้เปรียบทั้งในด้านความแข็งแกร่งโดยเนื้อแท้และรับประกันได้ว่าหุ่นยนต์จะได้รับพลังงานจากวัสดุสายเคเบิลที่แข็งแกร่งและทนทานกว่าของทั้งสองตัวเลือก
นอกจากนี้ ในกรณีของการออกแบบ 8×19 จำนวนรอบของลวดสลิงทังสเตนจะมากกว่าลวดสลิงสแตนเลสที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและน้ำหนักเท่ากันอย่างน้อย 1.94 เท่า นอกจากนี้ การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าลวดสลิงสแตนเลสไม่สามารถเทียบได้กับความยืดหยุ่นของทังสเตน แม้ว่าน้ำหนักที่ใช้จะเพิ่มขึ้นทีละน้อยจาก 10 เป็น 30 ปอนด์ก็ตาม ในความเป็นจริง ช่องว่างระหว่างวัสดุของลวดสลิงทั้งสองชนิดกำลังเพิ่มขึ้น ด้วยน้ำหนักที่เท่ากันที่ 30 ปอนด์ จำนวนรอบจะเพิ่มขึ้นเป็น 3.13 เท่า การค้นพบที่สำคัญกว่าคือ มาร์จิ้นไม่เคยลดลง (เหลือ 30 จุด) ตลอดการศึกษา ทังสเตนมีจำนวนรอบที่สูงกว่าเสมอมา โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 39.54%
แม้ว่าการศึกษาครั้งนี้จะตรวจสอบลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและการออกแบบสายเคเบิลที่เฉพาะเจาะจงในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด แต่ก็แสดงให้เห็นว่าทังสเตนมีความแข็งแรงกว่าและให้รอบการทำงานมากขึ้นด้วยแรงดึงที่แม่นยำ แรงดึง และการกำหนดค่ารอก
การทำงานร่วมกับวิศวกรเครื่องกลทังสเตนเพื่อให้ได้จำนวนรอบตามที่จำเป็นสำหรับการประยุกต์ใช้หุ่นยนต์ผ่าตัดของคุณถือเป็นสิ่งสำคัญ
ไม่ว่าจะเป็นสแตนเลส ทังสเตน หรือวัสดุสายเคเบิลเชิงกลอื่นๆ สายเคเบิลสองชุดก็ไม่มีขดลวดปฐมภูมิชุดเดียวกัน ตัวอย่างเช่น โดยปกติแล้วสายเคเบิลไมโครไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเกลียวเอง หรือค่าความคลาดเคลื่อนแคบๆ ที่แทบจะเป็นไปไม่ได้ของอุปกรณ์ที่ใช้กับสายเคเบิล
ในหลายกรณี มีความยืดหยุ่นในการเลือกความยาวและขนาดของสายเคเบิล รวมถึงตำแหน่งและขนาดของอุปกรณ์เสริม มิติเหล่านี้ถือเป็นค่าความคลาดเคลื่อนของชุดสายเคเบิล หากผู้ผลิตสายเคเบิลเชิงกลของคุณสามารถใช้งานชุดสายเคเบิลที่ตรงตามค่าความคลาดเคลื่อนของการใช้งาน ชุดสายเคเบิลเหล่านี้จะสามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมจริงเท่านั้น
ในกรณีของหุ่นยนต์ผ่าตัดที่ชีวิตต้องตกอยู่ในความเสี่ยง การบรรลุค่าความคลาดเคลื่อนของการออกแบบถือเป็นผลลัพธ์ที่ยอมรับได้เพียงอย่างเดียว ดังนั้น จึงยุติธรรมที่จะกล่าวได้ว่าสายเคเบิลเชิงกลบางเฉียบที่เลียนแบบทุกการเคลื่อนไหวของศัลยแพทย์ทำให้สายเคเบิลเหล่านี้เป็นหนึ่งในสายเคเบิลที่ซับซ้อนที่สุดในโลก
ชุดสายเคเบิลกลไกที่อยู่ภายในหุ่นยนต์ผ่าตัดเหล่านี้ยังใช้พื้นที่แคบและคับแคบอีกด้วย เป็นเรื่องน่าทึ่งที่ชุดสายเคเบิลทังสเตนเหล่านี้สามารถใส่ลงในช่องที่แคบที่สุดได้อย่างลงตัวโดยใช้รอกที่มีขนาดไม่ใหญ่กว่าปลายดินสอของเด็ก และสามารถทำหน้าที่ทั้งสองอย่างได้ในขณะที่รักษาการเคลื่อนที่ในจำนวนรอบที่คาดเดาได้
สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งที่ต้องทราบคือวิศวกรสายเคเบิลของคุณสามารถให้คำแนะนำเกี่ยวกับวัสดุสายเคเบิลล่วงหน้าได้ ซึ่งอาจช่วยประหยัดเวลา ทรัพยากร และแม้แต่ต้นทุน ซึ่งถือเป็นตัวแปรสำคัญในการวางแผนกลยุทธ์การนำหุ่นยนต์ของคุณออกสู่ตลาด
ตลาดหุ่นยนต์ผ่าตัดเติบโตอย่างรวดเร็ว การจัดหาสายเคเบิลกลเพื่อช่วยในการเคลื่อนที่เพียงอย่างเดียวไม่เป็นที่ยอมรับอีกต่อไป ความเร็วและตำแหน่งที่ผู้ผลิตหุ่นยนต์ผ่าตัดนำผลิตภัณฑ์อันน่าทึ่งของตนออกสู่ตลาดนั้นขึ้นอยู่กับว่าผลิตภัณฑ์พร้อมสำหรับการบริโภคจำนวนมากได้ง่ายเพียงใด ดังนั้น จึงควรทราบว่าวิศวกรเครื่องกลของคุณทำการวิจัย ปรับปรุง และสร้างชุดสายเคเบิลเหล่านี้ทุกวัน
ตัวอย่างเช่น มักจะพบว่าโครงการหุ่นยนต์ผ่าตัดอาจเริ่มต้นด้วยความแข็งแรง ความเหนียว และความสามารถในการนับรอบของสเตนเลส แต่ยังคงใช้ทังสเตนในระยะหลังของการพัฒนาหุ่นยนต์
โดยทั่วไปแล้วผู้ผลิตหุ่นยนต์ผ่าตัดจะใช้สเตนเลสสตีลในช่วงแรกของการออกแบบหุ่นยนต์ แต่ภายหลังได้เลือกใช้ทังสเตนเนื่องจากมีประสิทธิภาพที่เหนือกว่า แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวอาจดูเหมือนเป็นการเปลี่ยนแปลงกะทันหันในแนวทางการควบคุมการเคลื่อนไหว แต่ก็เป็นเพียงการแอบอ้างว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงเท่านั้น การเปลี่ยนแปลงวัสดุนี้เป็นผลมาจากความร่วมมือที่บังคับระหว่างผู้ผลิตหุ่นยนต์และวิศวกรเครื่องกลที่ได้รับการว่าจ้างให้ผลิตสายเคเบิล
สายสเตนเลสยังคงได้รับความนิยมในตลาดเครื่องมือผ่าตัด โดยเฉพาะในสาขาอุปกรณ์ส่องกล้อง อย่างไรก็ตาม แม้ว่าสเตนเลสจะสามารถรองรับการเคลื่อนไหวระหว่างขั้นตอนการส่องกล้อง/การผ่าตัดผ่านกล้องได้ แต่ก็ไม่มีความแข็งแรงในการดึงเท่ากับทังสเตน ซึ่งมีความเปราะบางกว่าแต่มีความหนาแน่นมากกว่า จึงทำให้มีความแข็งแรงในการดึงมากกว่า
แม้ว่าทังสเตนจะเหมาะเป็นอย่างยิ่งสำหรับการแทนที่สแตนเลสเป็นวัสดุสายเคเบิลสำหรับหุ่นยนต์ผ่าตัด แต่ก็เป็นไปไม่ได้เลยที่จะตระหนักถึงความสำคัญของความร่วมมือที่ดีระหว่างผู้ผลิตสายเคเบิล การทำงานร่วมกับวิศวกรเครื่องกลที่มีประสบการณ์ด้านสายเคเบิลบางเฉียบไม่เพียงแต่ช่วยให้แน่ใจว่าสายเคเบิลของคุณผลิตโดยที่ปรึกษาและผู้ผลิตระดับโลก การเลือกผู้ผลิตสายเคเบิลที่เหมาะสมยังเป็นวิธีที่แน่นอนที่จะช่วยให้คุณมั่นใจว่าคุณให้ความสำคัญกับวิทยาศาสตร์และความเร็วในการปรับปรุงแผนการสร้าง ซึ่งจะช่วยให้คุณบรรลุเป้าหมายการควบคุมการเคลื่อนไหวได้เร็วกว่าคู่แข่งที่พยายามบรรลุเป้าหมายเดียวกัน
สมัครรับบริการ Medical Design & Outsourcing สมัครรับบริการ Medical Design & Outsourcingสมัครรับบริการ Medical Design and Outsourcingสมัครสมาชิก Medical Design and Outsourcing เพิ่มบุ๊กมาร์ก แชร์ และโต้ตอบกับนิตยสารการออกแบบอุปกรณ์ทางการแพทย์ชั้นนำในปัจจุบัน
DeviceTalks เป็นการสนทนาสำหรับผู้นำด้านเทคโนโลยีทางการแพทย์ เป็นกิจกรรม พ็อดแคสต์ เว็บบินาร์ และการแลกเปลี่ยนความคิดและข้อมูลเชิงลึกแบบตัวต่อตัว เป็นกิจกรรม พ็อดแคสต์ เว็บบินาร์ และการแลกเปลี่ยนความคิดและข้อมูลเชิงลึกแบบตัวต่อตัวสิ่งเหล่านี้คือกิจกรรม พอดแคสต์ เว็บบินาร์ และการแลกเปลี่ยนความคิดและข้อมูลเชิงลึกแบบตัวต่อตัวสิ่งเหล่านี้คือกิจกรรม พอดแคสต์ เว็บบินาร์ และการแลกเปลี่ยนความคิดและข้อมูลเชิงลึกแบบตัวต่อตัว
นิตยสารธุรกิจอุปกรณ์ทางการแพทย์ MassDevice เป็นนิตยสารข่าวชั้นนำด้านอุตสาหกรรมอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ครอบคลุมถึงอุปกรณ์ช่วยชีวิต
ลิขสิทธิ์ © 2022 VTVH Media LLC สงวนลิขสิทธิ์ ห้ามทำซ้ำ แจกจ่าย ส่งต่อ แคช หรือใช้เนื้อหาบนเว็บไซต์นี้โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรล่วงหน้าจาก WTWH Media LLC แผนผังเว็บไซต์ | นโยบายความเป็นส่วนตัว | RSS