תצורות כבלי הטונגסטן הנפוצות ביותר ברובוטים כירורגיים כוללות תצורות 8×19, 7×37 ו-19×19. כבל מכני עם חוט טונגסטן 8×19 כולל 201 חוטי טונגסטן, 7×37 כולל 259 חוטים, ולבסוף 19×19 כולל 361 חוטים סליליים. למרות שפלדת אל-חלד משמשת במגוון יישומים, כולל מכשירים רפואיים וכירורגיים רבים, אין תחליף לכבלי טונגסטן ברובוטיקה כירורגית.
אבל מדוע פלדת אל-חלד, חומר ידוע לכבלים מכניים, פחות ופחות פופולרית בהנעות רובוטיות כירורגיות? אחרי הכל, כבלי פלדת אל-חלד, במיוחד כבלים בקוטר מיקרו, נמצאים בכל מקום בצבא, בחלל ובתעופה, וחשוב מכל, באינספור יישומים כירורגיים אחרים.
ובכן, הסיבה לכך שכבלי טונגסטן מחליפים פלדת אל-חלד בבקרת תנועה של רובוטים כירורגיים אינה באמת מסתורית כפי שאפשר לחשוב: היא קשורה לעמידות. אבל מכיוון שחוזקו של כבל מכני זה אינו נמדד רק על ידי חוזק המתיחה הליניארי שלו, עלינו לבדוק את החוזק כמדד לביצועים על ידי איסוף נתונים מתרחישים רבים המתאימים לתנאי שטח.
בואו ניקח כדוגמה את מבנה 8×19. כאחד מתכנני הכבלים המכניים הנפוצים ביותר להשגת גובה (pitch) וסטייה (yaw) ברובוטים כירורגיים, דגם 8×19 עולה בביצועיו בהרבה על מקבילו מפלדת אל-חלד ככל שהעומס עולה.
שימו לב שזמן המחזור וחוזק המתיחה של כבל הטונגסטן גדלו עם עלייה בעומס, בעוד שחוזק כבל הנירוסטה החלופי ירד באופן דרמטי בהשוואה לחוזק הטונגסטן באותו עומס.
כבל נירוסטה עם עומס של 10 פאונד וקוטר של כ-0.018 אינץ' מספק רק 45.73% מהמחזורים המושגים על ידי טונגסטן עם אותו עיצוב 8×19 וקוטר חוט.
למעשה, מחקר זה הראה מיד שאפילו במשקל של 44.5 ניוטון (10 פאונד), כבל הטונגסטן עבד בתדירות גבוהה פי שניים מכבל הנירוסטה. בהתחשב בכך שכמו כל הרכיבים, כבלים מיקרו-מכניים בתוך רובוט כירורגי חייבים לעמוד בדרישות רגולטוריות מחמירות או לעלות עליהן, הכבל אמור להיות מסוגל לעמוד בכל דבר שיוטל עליו, נכון? לפיכך, הניתוח מראה כי שימוש בכבל טונגסטן בקוטר 8×19 זהה בהשוואה לכבל הנירוסטה טומן בחובו גם יתרון חוזק מובנה וגם מבטיח שהרובוט יופעל על ידי חומר כבל חזק ועמיד יותר מבין שתי האפשרויות.
בנוסף, במקרה של עיצוב 8×19, מספר המחזורים של חבל תיל טונגסטן גדול לפחות פי 1.94 מזה של חבל תיל נירוסטה באותו קוטר ועומס. יתר על כן, מחקרים הראו שכבלי נירוסטה אינם יכולים להתאים לגמישות של טונגסטן, גם אם העומס המופעל גדל בהדרגה מ-10 ל-30 פאונד. למעשה, הפער בין שני חומרי הכבלים גדל. עם אותו עומס של 30 פאונד, מספר המחזורים עולה פי 3.13. הממצא החשוב יותר היה שהמרווחים מעולם לא ירדו (ל-30 נקודות) לאורך כל המחקר. לטונגסטן תמיד היה מספר מחזורים גבוה יותר, בממוצע 39.54%.
למרות שמחקר זה בחן חוטים בקטרים ​​ועיצובי כבלים ספציפיים בסביבה מבוקרת מאוד, הוא הוכיח כי טונגסטן חזק יותר ומספק יותר מחזורים עם מאמצים, עומסי מתיחה ותצורות גלגלות מדויקות.
עבודה עם מהנדס מכני מטונגסטן כדי להשיג את מספר המחזורים הנדרש עבור יישום רובוטי כירורגי שלך היא קריטית.
בין אם מדובר בפלדת אל-חלד, טונגסטן או כל חומר מכני אחר של כבלים, אין שני מכלולי כבלים המשרתים את אותו סליל ראשוני. לדוגמה, בדרך כלל מיקרו-כבלים אינם דורשים את הגדילים עצמם, וגם לא את הסבולות ההדוקות הכמעט בלתי אפשריות של האביזרים המופעלים על הכבל.
במקרים רבים, ישנה גמישות מסוימת בבחירת אורך וגודל הכבל עצמו, כמו גם במיקום וגודל האביזרים. מידות אלו מהוות את הסבילות של מכלול הכבלים. אם יצרן הכבלים המכניים שלך יכול ליישם מכלולי כבלים העומדים בסבילות של היישום, ניתן להשתמש במכלולים אלו רק בסביבתם בפועל.
במקרה של רובוטים כירורגיים, שבהם חיים מונחים על כף המאזניים, השגת סבילות עיצוב היא התוצאה המקובלת היחידה. לכן, ניתן לומר בהגינות שכבלים מכניים דקים במיוחד המחקים כל תנועה של המנתח הופכים את הכבלים הללו לחלק מהמתוחכמים ביותר על פני כדור הארץ.
מכלולי הכבלים המכניים שנכנסים לתוך הרובוטים הכירורגיים הללו תופסים גם הם חללים קטנים, צפופים וצפופים. זה למעשה מדהים שכללי הכבלים מטונגסטן הללו משתלבים בצורה חלקה בתעלות הצרות ביותר, על גלגלות שאינן גדולות מקצה עיפרון של ילד, ועושים את שתי המשימות תוך שמירה על תנועה במספר מחזורים צפוי.
חשוב גם לציין שמהנדס הכבלים שלכם יכול לייעץ לגבי חומרי הכבלים מראש, ובכך לחסוך זמן, משאבים ואפילו עלויות, שהם משתנים מרכזיים בתכנון אסטרטגיית שוק טובה עבור הרובוט שלכם.
עם שוק הרובוטיקה הכירורגית הצומח במהירות, אספקת כבלים מכניים פשוטה כדי לסייע בתנועה אינה מקובלת עוד. המהירות והמיקום שבהם יצרני רובוטים כירורגיים מביאים את פלאי השוק שלהם יהיו תלויים בוודאות במידת הקלות שבה המוצרים יהיו מוכנים לצריכה המונית. לכן חשוב לציין שמהנדסי המכונות שלכם חוקרים, משפרים ויוצרים את מכלולי הכבלים הללו מדי יום.
לדוגמה, לעתים קרובות מתברר שפרויקטים של רובוטיקה כירורגית עשויים להתחיל עם החוזק, הגמישות ויכולת ספירת המחזורים של פלדת אל-חלד, אך עדיין להשתמש בטונגסטן בשלב מאוחר יותר בפיתוח הרובוטיקה.
יצרני רובוטים כירורגיים השתמשו בדרך כלל בפלדת אל-חלד בשלב מוקדם בתכנון הרובוטים, אך מאוחר יותר בחרו בטונגסטן בשל ביצועיה המעולים. אמנם זה אולי נראה כשינוי פתאומי בגישה לבקרת תנועה, אך הוא פשוט מתחזה לכך. שינוי החומר הוא תוצאה של שיתוף פעולה חובה בין יצרן הרובוט לבין המהנדסים המכניים שנשכרו לייצור הכבלים.
כבלי נירוסטה ממשיכים לבסס את עצמם כמרכיב עיקרי בשוק כלי הכירורגיה, במיוחד בתחום הציוד האנדוסקופי. עם זאת, בעוד שפלדת אל-חלד מסוגלת לתמוך בתנועה במהלך הליכים אנדוסקופיים/לפרוסקופיים, אין לה את אותו חוזק מתיחה כמו מקבילתה השבירה יותר אך הצפופה ולכן החזקה יותר (הנקראת טונגסטן), וכתוצאה מכך חוזק מתיחה.
בעוד שטונגסטן מתאים באופן אידיאלי להחליף פלדת אל-חלד כחומר הכבלים המועדף עבור רובוטים כירורגיים, אי אפשר להעריך את החשיבות של שיתוף פעולה טוב בין יצרני כבלים. עבודה עם מהנדס מכני מנוסה לכבלים דקים במיוחד לא רק מבטיחה שהכבלים שלכם ייוצרו על ידי יועצים ויצרנים ברמה עולמית. בחירת יצרן הכבלים הנכון היא גם דרך בטוחה לוודא שאתם נותנים עדיפות למדע ולקצב שיפור תוכנית הבנייה, מה שיעזור לכם להשיג את יעדי בקרת התנועה שלכם מהר יותר מהמתחרים שמנסים להשיג את אותו הדבר.
הירשמו לעיצוב רפואי ומיקור חוץ. הירשמו לעיצוב רפואי ומיקור חוץ.הירשמו לעיצוב רפואי ומיקור חוץ.הירשמו למגזין Medical Design and Outsourcing. הוסיפו למועדפים, שתפו וקחו חלק במגזין המוביל של היום לעיצוב מכשור רפואי.
DeviceTalks הוא שיחה למובילי טכנולוגיה רפואית. מדובר באירועים, פודקאסטים, וובינרים וחילופי רעיונות ותובנות אישיים. מדובר באירועים, פודקאסטים, וובינרים וחילופי רעיונות ותובנות אישיים.אלו אירועים, פודקאסטים, וובינרים וחילופי רעיונות ותובנות אישיים.אלו אירועים, פודקאסטים, וובינרים וחילופי רעיונות ותובנות אישיים.
מגזין עסקי לציוד רפואי. MassDevice הוא מגזין החדשות המוביל בתעשיית המכשור הרפואי העוסק במכשירים מצילי חיים.
זכויות יוצרים © 2022 VTVH Media LLC. כל הזכויות שמורות. אין לשכפל, להפיץ, לשדר, לאחסן במטמון או להשתמש בחומרים באתר זה ללא אישור מראש ובכתב מ-WTWH Media LLC. מפת אתר | מדיניות פרטיות | RSS