EN Новости приводной техники
и промышленной автоматизации
Всероссийский инженерный портал

Замыкание контура управления хирургическими роботами

Абсолютные энкодеры обеспечивают хирургическим роботам позиционное управление в сложных условиях. Они помогают достичь максимальной ловкости и эргономичной гибкости, повышающих мастерство человека, и гарантируют безупречную надёжность. Поэтому крайне важно выбрать технологию обратной связи, которая обеспечивает работу в этих областях. Новейший индуктивный угловой энкодер Celera Motion со сквозным отверстием был разработан специально для хирургических роботов.

Роботы все чаще используются в хирургии, от лечения различных форм рака до камней в желчном пузыре, а также при операциях на сердце и грудной клетке. И хотя пациенты могут испытывать естественную нервозность при замене хирурга роботом, данная технология предназначена для улучшения хирургических результатов. Она даёт ряд преимуществ, включая сокращение продолжительности пребывания в больнице и времени восстановления пациента, а также снижение риска инфекции.

Конечно, это не тот случай, когда хирург полностью заменяется роботом. Использование робота как сложного инструмента обеспечивает специалисту лучшее зрение с увеличенным и детальным разрешением. Управляя хирургическим роботом,  врач увеличивает ловкость манипуляций и диапазон движения и достигает большей точности, чем при обычной операции.

В режиме роботизированной, минимально инвазивной, операции хирург дистанционно управляет суставами и конечностями робота, включая движение запястья и пальцев. Точность движения робота зависит от датчика обратной связи, а энкодер используется для обеспечения управления замкнутым контуром путём обнаружения и ретрансляции угла поворота двигателей, которые, в свою очередь, приводят в действие конечности робота.

Энкодеры установлены в манипуляторах и суставах многопортового хирургического робота. Их ловкость и точность требуют компактных размеров и лёгкого веса, особенно для таких применений, как хирургия замочной скважины.

Конструкции роботов также должны быть гибкими для выполнения различных хирургических задач. Кодировщик, такой как IncOder® CORE Celera Motion, предназначен для интеграции в поворотные шарниры манипулятора. Он имеет статор и ротор с полым отверстием, что позволяет легко интегрировать его в робота, с проводкой и компонентами, которые могут проходить через центр энкодера. Сам датчик находится в низкопрофильном форм-факторе печатной платы, который также обеспечивает легкий вес.

Для повышения хирургической производительности все манипуляции робота должны сочетать в себе точность и повторяемость. Ядро IncOder® обеспечивает угловую детализацию измерений с разрешением 17 бит при каждом повороте на 360°. Точность, с которой достигается этот уровень измерения, имеет разницу до +/- 0.1°. Эта производительность также неоднократно подтверждается в течение одного цикла питания при 1 lsb (наименее значащий бит).

Энкодер также имеет частоту обновления измерений 10 кГц и внутренний период обновления положения до 100 мкс, что даёт ему скорость реакции, которая может реагировать практически на любое изменение состояния. Эта производительность также предлагается при управлении максимальной скоростью до 10 000 об / мин.

Робот и его компоненты должны обеспечивать такой уровень производительности в обычных суровых хирургических условиях. Для обеспечения надёжной работы во время критической хирургической процедуры, а также для обеспечения долгосрочной долговечности, снижающей время простоя и требования к техническому обслуживанию, ядро IncOder® использует индуктивный метод измерения. 

Бесконтактный датчик положения использует проверенную в полевых условиях технологию, которая непроницаема для загрязнений и в результате обеспечивает повторяемость, надёжность и стабильность температуры. Конструкция без подшипников также означает, что энкодер не требует технического обслуживания.

Для простоты использования технология absolute encoder важна в хирургических условиях, поскольку она позволяет устройству знать положение каждого сустава и его положение в трёх измерениях при включении питания. Осознание истинного углового положения оси устраняет любые требования к конфигурации, а IncOder® CORE также ускоряет время производства для OEM-производителя робота, поскольку для калибровки не требуются прецизионные допуски. Для простой установки на хост робота сквозной кодировщик вкручивается на место с помощью монтажных отверстий M2 и дополнительных дюбелей. Между тем, гибкость связи предлагается с вариантами интеграции, включая SSI, BiSS-C, SPI и Async Serial.

Поскольку применение каждого робота имеет свою специфику, Celera может учитывать индивидуальные конструктивные соображения OEM-производителей. 

Использование хирургических роботов будет расширяться, но то, что останется неизменным, - это необходимость очень точного и надёжного управления.

Технология Absolute encoder, такая как IncOder® CORE от Celera Motion, может помочь производителям оборудования достичь этих результатов.

 

Теги

Комментарии
Пока еще нет ни одного комментария. Ваш может быть первым!
Добавить комментарий