รูปแบบสายเคเบิลทังสเตนที่พบได้บ่อยที่สุดในหุ่นยนต์ผ่าตัด ได้แก่ รูปแบบ 8×19, 7×37 และ 19×19 สายเคเบิลเชิงกลที่มีลวดทังสเตนแบบ 8×19 ประกอบด้วยลวดทังสเตน 201 เส้น แบบ 7×37 ประกอบด้วยลวด 259 เส้น และแบบ 19×19 ประกอบด้วยลวดเกลียว 361 เส้น แม้ว่าสแตนเลสจะถูกนำมาใช้ในงานหลากหลายประเภท รวมถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์และผ่าตัดจำนวนมาก แต่ก็ไม่มีวัสดุใดทดแทนสายเคเบิลทังสเตนได้ในหุ่นยนต์ผ่าตัด
แต่ทำไมสแตนเลส ซึ่งเป็นวัสดุที่รู้จักกันดีในด้านสายเคเบิลเชิงกล จึงได้รับความนิยมน้อยลงเรื่อยๆ ในระบบขับเคลื่อนหุ่นยนต์ผ่าตัด? ที่จริงแล้ว สายเคเบิลสแตนเลส โดยเฉพาะสายเคเบิลขนาดเล็กมากนั้น พบเห็นได้ทั่วไปในอุตสาหกรรมการทหาร การบินและอวกาศ และที่สำคัญที่สุดคือ การใช้งานด้านการผ่าตัดอื่นๆ อีกมากมาย
เหตุผลที่สายเคเบิลทังสเตนเข้ามาแทนที่สแตนเลสในการควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ผ่าตัดนั้นไม่ได้ลึกลับอย่างที่หลายคนคิด: มันเกี่ยวข้องกับความทนทาน แต่เนื่องจากความแข็งแรงของสายเคเบิลเชิงกลนี้ไม่ได้วัดจากความแข็งแรงดึงเชิงเส้นเพียงอย่างเดียว เราจึงจำเป็นต้องทดสอบความแข็งแรงในฐานะตัววัดประสิทธิภาพโดยการรวบรวมข้อมูลจากสถานการณ์ต่างๆ ที่เหมาะสมกับสภาพการใช้งานจริง
ลองพิจารณาโครงสร้าง 8×19 เป็นตัวอย่าง โครงสร้าง 8×19 เป็นหนึ่งในรูปแบบสายเคเบิลเชิงกลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการควบคุมการเอียงและการหมุนในหุ่นยนต์ผ่าตัด โดยโครงสร้าง 8×19 มีประสิทธิภาพเหนือกว่าโครงสร้างสแตนเลสอย่างมากเมื่อรับน้ำหนักเพิ่มขึ้น
โปรดสังเกตว่า เวลาในการใช้งานและแรงดึงของสายเคเบิลทังสเตนเพิ่มขึ้นตามภาระที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ความแข็งแรงของสายเคเบิลสแตนเลสซึ่งเป็นทางเลือกอื่นนั้นลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับความแข็งแรงของทังสเตนที่ภาระเดียวกัน
สายเคเบิลสแตนเลสที่มีน้ำหนัก 10 ปอนด์และเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.018 นิ้ว ให้จำนวนรอบการใช้งานเพียง 45.73% เมื่อเทียบกับทังสเตนที่มีการออกแบบ 8×19 และเส้นผ่านศูนย์กลางลวดเท่ากัน
อันที่จริง การศึกษาชิ้นนี้แสดงให้เห็นทันทีว่า แม้ที่น้ำหนัก 10 ปอนด์ (44.5 นิวตัน) สายเคเบิลทังสเตนก็ทำงานได้บ่อยกว่าสายเคเบิลสแตนเลสถึงสองเท่า เนื่องจากเช่นเดียวกับส่วนประกอบอื่นๆ สายเคเบิลไมโครกลไกภายในหุ่นยนต์ผ่าตัดต้องเป็นไปตามหรือเกินกว่าข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่เข้มงวด สายเคเบิลจึงควรทนทานต่อทุกสิ่งที่กระทำต่อมันได้ใช่หรือไม่? ดังนั้น การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าการใช้สายเคเบิลทังสเตนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8×19 เท่ากับสายเคเบิลสแตนเลส มีข้อได้เปรียบด้านความแข็งแรงโดยธรรมชาติ และยังช่วยให้หุ่นยนต์ได้รับพลังงานจากวัสดุสายเคเบิลที่แข็งแรงและทนทานกว่าในสองตัวเลือกนี้
นอกจากนี้ ในกรณีของการออกแบบ 8×19 จำนวนรอบการใช้งานของลวดสลิงทังสเตนนั้นมากกว่าลวดสลิงสแตนเลสที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและรับน้ำหนักเท่ากันอย่างน้อย 1.94 เท่า ยิ่งไปกว่านั้น การศึกษาแสดงให้เห็นว่าลวดสลิงสแตนเลสไม่สามารถเทียบเท่าความยืดหยุ่นของทังสเตนได้ แม้ว่าจะเพิ่มน้ำหนักบรรทุกจาก 10 เป็น 30 ปอนด์อย่างค่อยเป็นค่อยไปก็ตาม ในความเป็นจริง ช่องว่างระหว่างวัสดุทั้งสองชนิดกลับเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ด้วยน้ำหนักบรรทุก 30 ปอนด์ จำนวนรอบการใช้งานเพิ่มขึ้นเป็น 3.13 เท่า ที่สำคัญกว่านั้นคือ ช่องว่างนี้ไม่เคยลดลง (เหลือ 30 จุด) ตลอดการศึกษา ทังสเตนมีจำนวนรอบการใช้งานสูงกว่าเสมอ โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 39.54%
แม้ว่าการศึกษาครั้งนี้จะตรวจสอบลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและรูปแบบสายเคเบิลที่เฉพาะเจาะจงในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด แต่ก็แสดงให้เห็นว่าทังสเตนมีความแข็งแรงกว่าและสามารถใช้งานได้หลายรอบมากขึ้นภายใต้แรงเค้น แรงดึง และการจัดเรียงรอกที่แม่นยำ
การทำงานร่วมกับวิศวกรเครื่องกลทังสเตนเพื่อให้ได้จำนวนรอบที่ต้องการสำหรับการใช้งานหุ่นยนต์ผ่าตัดของคุณนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง
ไม่ว่าจะเป็นสแตนเลส ทังสเตน หรือวัสดุสายเคเบิลเชิงกลอื่นๆ ชุดสายเคเบิลแต่ละชุดจะไม่รองรับขดลวดปฐมภูมิแบบเดียวกัน ตัวอย่างเช่น โดยทั่วไปแล้วสายเคเบิลขนาดเล็กไม่จำเป็นต้องใช้เส้นลวดแต่ละเส้น หรือความคลาดเคลื่อนที่แคบมากจนแทบเป็นไปไม่ได้ของอุปกรณ์ที่ใช้กับสายเคเบิล
ในหลายกรณี มีความยืดหยุ่นในการเลือกความยาวและขนาดของสายเคเบิลเอง รวมถึงตำแหน่งและขนาดของอุปกรณ์เสริม ขนาดเหล่านี้เป็นค่าความคลาดเคลื่อนของชุดสายเคเบิล หากผู้ผลิตสายเคเบิลเชิงกลของคุณสามารถผลิตชุดสายเคเบิลที่ตรงตามค่าความคลาดเคลื่อนของการใช้งานได้ ชุดประกอบเหล่านี้จะสามารถใช้งานได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมจริงเท่านั้น
ในกรณีของหุ่นยนต์ผ่าตัด ซึ่งชีวิตเป็นเดิมพัน การทำให้ได้ตามค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้จึงเป็นผลลัพธ์เดียวที่ยอมรับได้ ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าสายเคเบิลเชิงกลที่บางเฉียบซึ่งเลียนแบบทุกการเคลื่อนไหวของศัลยแพทย์ ทำให้สายเคเบิลเหล่านี้เป็นหนึ่งในสายเคเบิลที่ซับซ้อนที่สุดในโลก
ชุดสายเคเบิลเชิงกลที่อยู่ภายในหุ่นยนต์ผ่าตัดเหล่านี้ก็ใช้พื้นที่เล็กและคับแคบเช่นกัน เป็นเรื่องน่าทึ่งมากที่ชุดสายเคเบิลทังสเตนเหล่านี้สามารถใส่เข้าไปในช่องที่แคบที่สุดได้อย่างราบรื่น บนรอกที่มีขนาดไม่ใหญ่ไปกว่าปลายดินสอของเด็ก และทำงานได้ทั้งสองอย่างในขณะที่รักษาการเคลื่อนไหวในจำนวนรอบที่คาดการณ์ได้
สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งคือ วิศวกรด้านสายเคเบิลของคุณสามารถให้คำแนะนำเกี่ยวกับวัสดุสายเคเบิลล่วงหน้าได้ ซึ่งอาจช่วยประหยัดเวลา ทรัพยากร และแม้กระทั่งต้นทุน ซึ่งเป็นตัวแปรสำคัญในการวางแผนกลยุทธ์การวางจำหน่ายหุ่นยนต์ของคุณให้มีประสิทธิภาพ
ด้วยตลาดหุ่นยนต์ผ่าตัดที่เติบโตอย่างรวดเร็ว การใช้สายเคเบิลเชิงกลเพื่อช่วยในการเคลื่อนไหวเพียงอย่างเดียวจึงไม่เพียงพออีกต่อไป ความเร็วและตำแหน่งที่ผู้ผลิตหุ่นยนต์ผ่าตัดจะนำสิ่งมหัศจรรย์ของพวกเขาออกสู่ตลาดนั้นจะขึ้นอยู่กับความง่ายในการนำผลิตภัณฑ์ไปสู่การบริโภคในวงกว้างอย่างแน่นอน นั่นเป็นเหตุผลสำคัญที่ต้องทราบว่าวิศวกรเครื่องกลของคุณทำการวิจัย ปรับปรุง และสร้างชุดประกอบสายเคเบิลเหล่านี้ทุกวัน
ตัวอย่างเช่น โครงการหุ่นยนต์ผ่าตัดมักเริ่มต้นด้วยคุณสมบัติความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และความสามารถในการนับรอบการทำงานของเหล็กกล้าไร้สนิม แต่ในภายหลังอาจนำทังสเตนมาใช้ในขั้นตอนการพัฒนาหุ่นยนต์ก็ได้
โดยปกติแล้ว ผู้ผลิตหุ่นยนต์ผ่าตัดจะใช้สแตนเลสในช่วงแรกของการออกแบบหุ่นยนต์ แต่ต่อมาได้เลือกใช้ทังสเตนเนื่องจากมีประสิทธิภาพที่เหนือกว่า แม้ว่านี่อาจดูเหมือนเป็นการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในวิธีการควบคุมการเคลื่อนไหว แต่แท้จริงแล้วมันเป็นเพียงการอำพราง การเปลี่ยนแปลงวัสดุนี้เป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันที่จำเป็นระหว่างผู้ผลิตหุ่นยนต์และวิศวกรเครื่องกลที่ได้รับการว่าจ้างให้ผลิตสายเคเบิล
สายเคเบิลสแตนเลสยังคงเป็นวัสดุหลักในตลาดเครื่องมือผ่าตัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านอุปกรณ์ส่องกล้อง อย่างไรก็ตาม แม้ว่าสแตนเลสจะสามารถรองรับการเคลื่อนไหวระหว่างการผ่าตัดส่องกล้องได้ แต่ก็มีแรงดึงไม่เท่ากับโลหะที่เปราะกว่าแต่มีความหนาแน่นกว่าและแข็งแรงกว่า (เช่น ทังสเตน)
แม้ว่าทังสเตนจะเหมาะอย่างยิ่งที่จะใช้แทนสแตนเลสเป็นวัสดุสำหรับสายเคเบิลของหุ่นยนต์ผ่าตัด แต่ก็ไม่อาจมองข้ามความสำคัญของการทำงานร่วมกันที่ดีระหว่างผู้ผลิตสายเคเบิลได้ การทำงานร่วมกับวิศวกรเครื่องกลผู้เชี่ยวชาญด้านสายเคเบิลบางเฉียบไม่เพียงแต่จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าสายเคเบิลของคุณผลิตโดยที่ปรึกษาและผู้ผลิตระดับโลกเท่านั้น การเลือกผู้ผลิตสายเคเบิลที่เหมาะสมยังเป็นวิธีที่แน่นอนที่จะทำให้คุณให้ความสำคัญกับวิทยาศาสตร์และความเร็วในการปรับปรุงแผนการผลิต ซึ่งจะช่วยให้คุณบรรลุเป้าหมายการควบคุมการเคลื่อนไหวได้เร็วกว่าคู่แข่งที่พยายามบรรลุเป้าหมายเดียวกัน
สมัครรับข่าวสารจาก Medical Design & Outsourcing สมัครรับข่าวสารจาก Medical Design & Outsourcingสมัครรับข้อมูลข่าวสารเกี่ยวกับการออกแบบและการจัดจ้างภายนอกทางการแพทย์สมัครรับนิตยสาร Medical Design and Outsourcing บันทึกหน้าเว็บ แชร์ และมีส่วนร่วมกับนิตยสารด้านการออกแบบอุปกรณ์ทางการแพทย์ชั้นนำในปัจจุบัน
DeviceTalks คือเวทีสนทนาสำหรับผู้นำด้านเทคโนโลยีทางการแพทย์ ประกอบด้วยกิจกรรมต่างๆ พอดแคสต์ เวบินาร์ และการแลกเปลี่ยนความคิดและข้อมูลเชิงลึกแบบตัวต่อตัว ประกอบด้วยกิจกรรมต่างๆ พอดแคสต์ เวบินาร์ และการแลกเปลี่ยนความคิดและข้อมูลเชิงลึกแบบตัวต่อตัวได้แก่ กิจกรรมต่างๆ พอดแคสต์ เวบินาร์ และการแลกเปลี่ยนความคิดและข้อมูลเชิงลึกแบบตัวต่อตัวได้แก่ กิจกรรมต่างๆ พอดแคสต์ เวบินาร์ และการแลกเปลี่ยนความคิดและข้อมูลเชิงลึกแบบตัวต่อตัว
นิตยสารธุรกิจอุปกรณ์ทางการแพทย์ MassDevice เป็นนิตยสารข่าวชั้นนำในอุตสาหกรรมอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ครอบคลุมอุปกรณ์ช่วยชีวิต
ลิขสิทธิ์ © 2022 VTVH Media LLC สงวนลิขสิทธิ์ทุกประการ ห้ามมิให้ทำซ้ำ แจกจ่าย ส่งต่อ จัดเก็บ หรือใช้งานเนื้อหาในเว็บไซต์นี้โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจาก WTWH Media LLC ก่อน แผนผังเว็บไซต์ | นโยบายความเป็นส่วนตัว | RSS