De meest voorkomende wolfraamkabelconfiguraties in chirurgische robots zijn 8×19, 7×37 en 19×19. Een mechanische kabel met wolfraamdraad van 8×19 bevat 201 wolfraamdraden, een van 7×37 bevat 259 draden en een van 19×19 bevat 361 spiraalvormige strengen. Hoewel roestvrij staal in diverse toepassingen wordt gebruikt, waaronder talloze medische en chirurgische apparaten, is er geen alternatief voor wolfraamkabels in chirurgische robotica.
Maar waarom wordt roestvrij staal, een bekend materiaal voor mechanische kabels, steeds minder gebruikt in aandrijvingen voor chirurgische robots? Roestvrijstalen kabels, met name microkabels, worden immers veelvuldig gebruikt in militaire, ruimtevaart- en vooral talloze andere chirurgische toepassingen.
De reden waarom wolfraamkabels roestvrij staal vervangen in de bewegingsbesturing van chirurgische robots is eigenlijk minder mysterieus dan je zou denken: het heeft te maken met duurzaamheid. Maar aangezien de sterkte van deze mechanische kabel niet alleen wordt gemeten aan de hand van de lineaire treksterkte, moeten we de sterkte als prestatiemaatstaf testen door gegevens te verzamelen uit diverse scenario's die geschikt zijn voor praktijkomstandigheden.
Laten we de 8×19-structuur als voorbeeld nemen. Als een van de meest gebruikte mechanische kabelontwerpen voor het realiseren van stamp- en draaibewegingen in chirurgische robots, presteert de 8×19 aanzienlijk beter dan de roestvrijstalen variant naarmate de belasting toeneemt.
Merk op dat de cyclustijd en de treksterkte van de wolfraamkabel toenamen met toenemende belasting, terwijl de sterkte van de alternatieve roestvrijstalen kabel dramatisch afnam in vergelijking met de sterkte van wolfraam bij dezelfde belasting.
Een roestvrijstalen kabel met een belasting van 10 pond en een diameter van ongeveer 0,018 inch levert slechts 45,73% van het aantal cycli dat een wolfraamkabel met hetzelfde 8×19-ontwerp en dezelfde draaddiameter behaalt.
Sterker nog, uit dit specifieke onderzoek bleek direct dat de wolfraamkabel zelfs bij een belasting van 44,5 N (10 pond) meer dan twee keer zo vaak werkte als de roestvrijstalen kabel. Aangezien micromechanische kabels in een chirurgische robot, net als alle andere componenten, aan strenge wettelijke eisen moeten voldoen of deze zelfs moeten overtreffen, zou de kabel toch bestand moeten zijn tegen alles wat erop afkomt? De analyse toont dus aan dat het gebruik van een wolfraamkabel met dezelfde diameter (8×19) in vergelijking met een roestvrijstalen kabel niet alleen een inherent sterktevoordeel biedt, maar er ook voor zorgt dat de robot wordt aangedreven door het sterkere en duurzamere kabelmateriaal van de twee opties.
Bovendien is bij het 8×19-ontwerp het aantal cycli van een wolfraamstaalkabel minstens 1,94 keer zo hoog als dat van een roestvrijstalen staalkabel met dezelfde diameter en belasting. Verder hebben studies aangetoond dat roestvrijstalen kabels de elasticiteit van wolfraam niet kunnen evenaren, zelfs niet bij een geleidelijke verhoging van de belasting van 10 naar 30 pond. Sterker nog, het verschil tussen de twee kabelmaterialen neemt toe. Bij dezelfde belasting van 30 pond stijgt het aantal cycli tot 3,13 keer. De belangrijkste bevinding was dat de marges gedurende het hele onderzoek nooit afnamen (tot 30 punten). Wolfraam had altijd een hoger aantal cycli, gemiddeld 39,54%.
Hoewel in dit onderzoek draden met specifieke diameters en kabelontwerpen in een sterk gecontroleerde omgeving werden onderzocht, bleek dat wolfraam sterker is en meer cycli met nauwkeurige spanningen, trekbelastingen en katrolconfiguraties mogelijk maakt.
Het is van cruciaal belang om samen te werken met een werktuigbouwkundig ingenieur gespecialiseerd in wolfraam om het benodigde aantal cycli voor uw chirurgische robottoepassing te realiseren.
Of het nu roestvrij staal, wolfraam of een ander mechanisch kabelmateriaal betreft, geen twee kabelassemblages bedienen dezelfde primaire wikkeling. Microkabels hebben bijvoorbeeld meestal geen afzonderlijke strengen nodig, noch de bijna onmogelijk nauwe toleranties van de fittingen die op de kabel worden aangebracht.
In veel gevallen is er enige flexibiliteit bij het kiezen van de lengte en de dikte van de kabel zelf, evenals de plaatsing en de grootte van de accessoires. Deze afmetingen bepalen de tolerantie van de kabelassemblage. Als uw fabrikant van mechanische kabels kabelassemblages kan leveren die voldoen aan de toleranties van de toepassing, kunnen deze assemblages alleen in de daadwerkelijke omgeving worden gebruikt.
Bij chirurgische robots, waar levens op het spel staan, is het behalen van de ontwerptoleranties het enige acceptabele resultaat. Het is dan ook terecht om te stellen dat ultradunne mechanische kabels die elke beweging van de chirurg nabootsen, deze kabels tot de meest geavanceerde ter wereld maken.
De mechanische kabelassemblages in deze chirurgische robots nemen ook kleine, krappe ruimtes in beslag. Het is werkelijk verbazingwekkend dat deze wolfraamkabelassemblages naadloos in de smalste kanalen passen, op katrollen die niet groter zijn dan de punt van een kinderpotlood, en beide taken uitvoeren terwijl ze een voorspelbaar aantal cycli van beweging behouden.
Het is ook belangrijk om te weten dat uw kabeltechnicus u van tevoren kan adviseren over kabelmaterialen, wat mogelijk tijd, middelen en zelfs kosten bespaart. Dit zijn cruciale factoren bij het plannen van een gedegen marktintroductiestrategie voor uw robot.
Met de snelgroeiende markt voor chirurgische robots is het niet langer voldoende om simpelweg mechanische kabels te gebruiken voor beweging. De snelheid en positie waarmee fabrikanten van chirurgische robots hun innovaties op de markt brengen, hangen ongetwijfeld af van hoe gemakkelijk de producten geschikt zijn voor massaconsumptie. Daarom is het belangrijk om te weten dat uw werktuigbouwkundigen deze kabelassemblages dagelijks onderzoeken, verbeteren en ontwikkelen.
Het komt bijvoorbeeld vaak voor dat projecten voor chirurgische robotica in eerste instantie gebruikmaken van de sterkte, buigzaamheid en het vermogen om herhaaldelijk een cyclus te doorlopen van roestvrij staal, maar dat wolfraam in een later stadium van de robotontwikkeling toch wordt toegepast.
Fabrikanten van chirurgische robots gebruikten aanvankelijk roestvrij staal in de ontwerpfase, maar kozen later voor wolfraam vanwege de superieure prestaties. Hoewel dit een plotselinge verandering in de aanpak van bewegingsbesturing lijkt, is het slechts schijn. De materiaalkeuze is het resultaat van een verplichte samenwerking tussen de robotfabrikant en de werktuigbouwkundigen die zijn ingehuurd om de kabels te produceren.
Roestvrijstalen kabels blijven een vaste waarde in de markt voor chirurgische instrumenten, met name voor endoscopische apparatuur. Hoewel roestvrij staal beweging tijdens endoscopische/laparoscopische procedures kan opvangen, heeft het niet dezelfde treksterkte als zijn brozere, maar dichtere en daardoor sterkere tegenhanger (wolfraam).
Hoewel wolfraam bij uitstek geschikt is als vervanger van roestvrij staal als kabelmateriaal voor chirurgische robots, is het van cruciaal belang dat er goede samenwerking bestaat tussen kabelproducenten. Samenwerken met een ervaren werktuigbouwkundig ingenieur gespecialiseerd in ultradunne kabels zorgt er niet alleen voor dat uw kabels worden geproduceerd door consultants en fabrikanten van wereldklasse. De juiste kabelproducent kiezen is ook een trefzekere manier om prioriteit te geven aan de wetenschap en het tempo van de verbetering van het bouwplan. Dit helpt u om uw doelen op het gebied van bewegingsbesturing sneller te bereiken dan concurrenten die hetzelfde proberen te bereiken.
Abonneer u op Medical Design & Outsourcing. Abonneer u op Medical Design & Outsourcing.Abonneer u op Medical Design and Outsourcing.Abonneer u op Medical Design and Outsourcing. Voeg het toonaangevende tijdschrift over het ontwerp van medische hulpmiddelen toe aan uw favorieten, deel het en ga de interactie aan.
DeviceTalks is een platform voor gesprekken tussen leiders in de medische technologie. Het gaat om evenementen, podcasts, webinars en persoonlijke uitwisselingen van ideeën en inzichten. Het gaat om evenementen, podcasts, webinars en persoonlijke uitwisselingen van ideeën en inzichten.Dit betreft evenementen, podcasts, webinars en een-op-een uitwisselingen van ideeën en inzichten.Dit betreft evenementen, podcasts, webinars en een-op-een uitwisselingen van ideeën en inzichten.
Tijdschrift voor de medische apparatuurbranche. MassDevice is hét toonaangevende nieuwsblad voor de medische apparatuurindustrie en behandelt levensreddende apparaten.
Copyright © 2022 VTVH Media LLC. Alle rechten voorbehouden. Het materiaal op deze site mag niet worden gereproduceerd, verspreid, verzonden, in de cache opgeslagen of anderszins gebruikt zonder de voorafgaande schriftelijke toestemming van WTWH Media LLC. Sitemap | Privacybeleid | RSS