Dažniausios volframo kabelių konfigūracijos chirurginiuose robotuose yra 8×19, 7×37 ir 19×19 konfigūracijos. Mechaninis kabelis su volframo viela 8×19 apima 201 volframo vielą, 7×37 – 259 vielas, o 19×19 – 361 spirališkai supintas vielas. Nors nerūdijantis plienas naudojamas įvairiose srityse, įskaitant daugybę medicinos ir chirurgijos prietaisų, chirurginėje robotikoje volframo kabeliams nėra pakaitalo.
Bet kodėl nerūdijantis plienas, gerai žinoma mechaninių kabelių medžiaga, vis mažiau populiarus chirurginių robotų pavarose? Juk nerūdijančio plieno kabeliai, ypač mikro skersmens, yra visur paplitę kariuomenėje, aviacijos ir kosmoso pramonėje ir, svarbiausia, daugybėje kitų chirurginių sričių.
Na, priežastis, kodėl volframo kabeliai chirurginių robotų judesio valdiklyje keičia nerūdijantį plieną, nėra tokia paslaptinga, kaip galima pamanyti: ji susijusi su ilgaamžiškumu. Tačiau kadangi šio mechaninio kabelio stiprumas matuojamas ne tik jo linijiniu tempiamuoju stiprumu, turime išbandyti stiprumą kaip našumo matą, rinkdami duomenis iš daugelio scenarijų, tinkamų lauko sąlygoms.
Panagrinėkime kaip pavyzdį 8×19 konstrukciją. 8×19, kaip viena iš dažniausiai naudojamų mechaninių kabelių konstrukcijų chirurginiuose robotuose, siekiant išlyginti posvyrį ir kryptį, didėjant apkrovai, 8×19 gerokai pranoksta nerūdijančio plieno analogą.
Atkreipkite dėmesį, kad volframo kabelio ciklo laikas ir tempiamasis stipris didėjo didėjant apkrovai, o alternatyvaus nerūdijančio plieno kabelio stiprumas smarkiai sumažėjo, palyginti su volframo stiprumu esant tokiai pačiai apkrovai.
Nerūdijančio plieno trosas, kurio apkrova yra 10 svarų, o skersmuo yra maždaug 0,018 colio, suteikia tik 45,73 % ciklų, kuriuos pasiekia volframas su tokia pačia 8×19 konstrukcija ir vielos skersmeniu.
Iš tiesų, šis konkretus tyrimas iš karto parodė, kad net ir esant 10 svarų (44,5 N) apkrovai, volframo kabelis veikė daugiau nei dvigubai dažniau nei nerūdijančio plieno kabelis. Atsižvelgiant į tai, kad, kaip ir visi komponentai, chirurginio roboto viduje esantys mikromechaniniai kabeliai turi atitikti arba viršyti griežtus norminius reikalavimus, kabelis turėtų atlaikyti bet kokius į jį mestus smūgius, tiesa? Taigi, analizė rodo, kad to paties skersmens 8×19 volframo kabelio naudojimas, palyginti su nerūdijančio plieno kabeliu, turi ir būdingą stiprumo pranašumą, ir užtikrina, kad robotas būtų maitinamas tvirtesne ir patvaresne kabelio medžiaga iš dviejų variantų.
Be to, 8×19 konstrukcijos atveju volframo vielinio lyno ciklų skaičius yra bent 1,94 karto didesnis nei to paties skersmens ir apkrovos nerūdijančio plieno vielinio lyno. Be to, tyrimai parodė, kad nerūdijančio plieno lynai negali prilygti volframo elastingumui, net jei taikoma apkrova palaipsniui didinama nuo 10 iki 30 svarų. Iš tiesų, skirtumas tarp dviejų lynų medžiagų didėja. Esant tokiai pačiai 30 svarų apkrovai, ciklų skaičius padidėja iki 3,13 karto. Svarbesnė išvada buvo ta, kad viso tyrimo metu skirtumai niekada nesumažėjo (iki 30 taškų). Volframas visada turėjo didesnį ciklų skaičių, vidutiniškai 39,54 %.
Nors šiame tyrime buvo tiriami specifinių skersmenų ir kabelių konstrukcijų laidai griežtai kontroliuojamoje aplinkoje, jis parodė, kad volframas yra stipresnis ir atlieka daugiau ciklų su tiksliais įtempiais, tempimo apkrovomis ir skriemulių konfigūracijomis.
Labai svarbu bendradarbiauti su volframo mechanikos inžinieriumi, kad būtų pasiektas jūsų chirurginio roboto taikymui reikalingas ciklų skaičius.
Nesvarbu, ar kabelis pagamintas iš nerūdijančio plieno, volframo ar bet kurios kitos mechaninės medžiagos, nėra dviejų kabelių rinkinių, kurie veiktų su ta pačia pirmine apvija. Pavyzdžiui, mikrokabeliams paprastai nereikia pačių gijų, taip pat beveik neįmanomų griežtų kabeliui pritvirtintų jungiamųjų detalių tolerancijų.
Daugeliu atvejų yra tam tikras lankstumas renkantis paties kabelio ilgį ir dydį, taip pat priedų vietą ir dydį. Šie matmenys sudaro kabelio mazgo toleranciją. Jei jūsų mechaninio kabelio gamintojas gali įdiegti kabelių mazgus, kurie atitinka taikymo tolerancijas, šiuos mazgus galima naudoti tik jų realioje aplinkoje.
Chirurginių robotų atveju, kai kyla pavojus gyvybėms, vienintelis priimtinas rezultatas yra išlaikyti konstrukcijos tolerancijas. Taigi galima drąsiai teigti, kad itin ploni mechaniniai kabeliai, atkartojantys kiekvieną chirurgo judesį, daro šiuos kabelius vienais iš sudėtingiausių pasaulyje.
Mechaniniai kabelių mazgai, kurie naudojami šių chirurginių robotų viduje, taip pat užima mažas, ankštas ir ankštas erdves. Iš tiesų nuostabu, kad šie volframo kabelių mazgai sklandžiai telpa į siauriausius kanalus, ant skriemulių, ne didesnių už vaiko pieštuko galiuką, ir atlieka abi užduotis, išlaikydami judėjimą nuspėjamu ciklų skaičiumi.
Taip pat svarbu atkreipti dėmesį, kad jūsų kabelių inžinierius gali iš anksto patarti dėl kabelių medžiagų, taip sutaupydamas laiko, išteklių ir net išlaidų, o tai yra pagrindiniai kintamieji planuojant patikimą roboto pateikimo į rinką strategiją.
Sparčiai augant chirurginių robotų rinkai, vien mechaninių kabelių naudojimas judėjimui palengvinti nebėra priimtinas. Greitis ir padėtis, kuria chirurginių robotų gamintojai pateiks savo stebuklus į rinką, neabejotinai priklausys nuo to, kaip lengvai produktai bus paruošti masiniam vartojimui. Štai kodėl svarbu atkreipti dėmesį, kad jūsų mechanikos inžinieriai kasdien tiria, tobulina ir kuria šiuos kabelių mazgus.
Pavyzdžiui, dažnai paaiškėja, kad chirurginės robotikos projektai gali būti pradėti nuo nerūdijančio plieno stiprumo, tąsumo ir ciklų skaičiavimo galimybių, tačiau vėlesniame robotikos kūrimo etape vis tiek naudojamas volframas.
Chirurginių robotų gamintojai robotų projektavimo pradžioje paprastai naudodavo nerūdijantį plieną, tačiau vėliau dėl geresnių eksploatacinių savybių pasirinko volframą. Nors tai gali atrodyti kaip staigus požiūrio į judesio valdymą pakeitimas, tai tik tariama. Medžiagos pakeitimas yra privalomo robotų gamintojo ir mechanikos inžinierių, pasamdytų kabeliams gaminti, bendradarbiavimo rezultatas.
Nerūdijančio plieno trosai ir toliau išlieka pagrindiniu chirurginių instrumentų rinkos elementu, ypač endoskopinės įrangos srityje. Tačiau, nors nerūdijantis plienas gali išlaikyti judėjimą endoskopinių / laparoskopinių procedūrų metu, jo tempiamasis stiprumas nėra toks pat kaip trapesnio, bet tankesnio ir todėl stipresnio analogo (vadinamo volframu), todėl padidėja tempiamasis stiprumas.
Nors volframas idealiai tinka pakeisti nerūdijantį plieną kaip chirurginių robotų kabelių medžiagą, neįmanoma neįvertinti gero kabelių gamintojų bendradarbiavimo svarbos. Bendradarbiavimas su patyrusiu itin plonų kabelių mechanikos inžinieriumi ne tik užtikrina, kad jūsų kabelius gamina pasaulinio lygio konsultantai ir gamintojai. Tinkamo kabelių gamintojo pasirinkimas taip pat yra patikimas būdas užtikrinti, kad pirmenybę teikite moksliniams tyrimams ir gamybos plano tobulinimo tempui, o tai padės jums pasiekti judesio valdymo tikslus greičiau nei konkurentams, bandantiems to paties pasiekti.
Prenumeruokite „Medicininio dizaino ir paslaugų teikimo paslaugas“. Prenumeruokite „Medicininio dizaino ir paslaugų teikimo paslaugas“.Prenumeruokite medicininio dizaino ir paslaugų teikimo paslaugas.Prenumeruokite „Medical Design and Outsourcing“. Įtraukite į žymes, bendrinkite ir sąveikaukite su šiandienos pirmaujančiu medicinos prietaisų dizaino žurnalu.
„DeviceTalks“ – tai pokalbis medicinos technologijų lyderiams. Tai renginiai, tinklalaidės, internetiniai seminarai ir individualūs idėjų bei įžvalgų mainai. Tai renginiai, tinklalaidės, internetiniai seminarai ir individualūs idėjų bei įžvalgų mainai.Tai renginiai, tinklalaidės, internetiniai seminarai ir individualūs idėjų bei įžvalgų mainai.Tai renginiai, tinklalaidės, internetiniai seminarai ir individualūs idėjų bei įžvalgų mainai.
Medicinos įrangos verslo žurnalas. „MassDevice“ yra pirmaujantis medicinos prietaisų pramonės naujienų žurnalas, kuriame aptariami gyvybę gelbstintys prietaisai.
Autorių teisės © 2022 VTVH Media LLC. Visos teisės saugomos. Šioje svetainėje esančios medžiagos negalima atgaminti, platinti, perduoti, kaupti talpykloje ar kitaip naudoti be išankstinio raštiško WTWH Media LLC leidimo. Svetainės struktūra | Privatumo politika | RSS