毅说医话 | 线缆技术(Cable),手术机器人的关键技术之一
手术机器人正在成为器械行业的风向标。
对手术机器人最直观的理解是:外科医生手的延伸。它能为手术提供更高精度,更高灵活性和可控性执行多种复杂任务。通常包括带有摄像头的机械臂和附带器械的机械臂,计算机控制台和控制手臂。
今天来看看机器人运动系统中重要的组成部分:线缆。
1、用于手术机器人的线缆非常细小,包含的单股直径只有一张纸厚度的四分之一,以至于单根细丝有时几乎无法用肉眼看到。
机器人的机械效果之所以如此精准灵活,里面的线缆必须满足特定的标准,如:
承受精确的负载
关键的安全系数
防止配对组件损坏超细线缆(设计制造工艺)
就像器械不断发展的微小型化一样,手术机器人也在朝着这个方向发展。而制造其中的线缆是一个非常复杂的工程,越来越小的体积和复杂的机械运动,使其变得更具挑战性。
2、钨(Tungsten)线缆,因高负载和过狭窄的能力越来越被应用与手术机器人上。
机器人内部的传动装置一般很小,因此缠绕其中的机械电缆必须具有高强度且高度耐疲劳,因此钨成为了首选,而这直接与材料本身的强度有关
作为天然金属中最高的抗拉强度,钨在机器人可以极大的发挥其“急转弯”和“鞋带”等未来趋势的功能。对企业(工程师)而言,在设计时不仅需要解决处理钨时出现的临时和可预测的并发症,而且还需大规模化制造。
3、手术机器人,实现设计时的紧公差是唯一的道路,而这当中的机械电缆组件,因其精微,对其公差和性能的要求就更严格,同时在强度、延展性和循环计数能力三点上,作好设计。
看似无比精密的手术机器人,其内核也无非一二,而看似不起眼或者不为人知的线缆却一直发挥着无比重要的作用。再大的产品也是一个个核心配件拼图的结果,重视线缆的设计,也意味着对手术机器人底层逻辑的认知。
手术机器人眼看就要进入大内卷时代,而只有通过对底层的理解,才能一步步的克服产品当下的困难,从而做出自己的临床和设计特色,这对于机器人或者其它类似产品,都有一定的借鉴。
作者简介
曹刚毅
曹刚毅,CCI四期学员,在介入医疗领域拥有多年研发和销售经验,涵盖结构,电生理,以及血管通路等产品,同时在各类医疗公众号平台累计发表百篇原创文章。
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本期策划:沈雳
本文作者:曹刚毅
后期制作:凌武娟
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