Jarrohlik robotida sirpanish halqasi faqat aylanadigan bo'g'in elektr uzluksizligiga muhtoj bo'lganda foydali bo'lishi mumkin, bu moslashuvchan kabellar kerakli harakat konvertida ishonchli tarzda ta'minlay olmaydi. Shuning uchun muhandislik muammosi shunchaki "tibbiy slip uzuk" ni topish emas. Bu bo'g'in ichidagi to'liq statsionar-aylanuvchi interfeysni aniqlash va robot harakatlanayotganda uning mexanik va elektr harakati maqbul bo'lib qolishini isbotlashdir.
Bu juda muhim, chunki nozik robot birikmasi bir joyda bir nechta cheklovlarni birlashtirishi mumkin: cheklangan radial yoki eksenel bo'shliq, markaziy asbob yoki kateter o'tish joyi, past mavjud moment chegarasi, motor yoki aktuator quvvati, kodlovchining fikr-mulohazalari, sensorlar, tasvir yoki ma'lumotlar kanallari, ekranlash va topraklama va yo'nalishdagi takroriy o'zgarishlar. Statik uzluksizlik sinovidan o'tgan dizayn integratsiyadan keyin ham qabul qilinishi mumkin bo'lmagan aylanish qarshiligini, burchakka bog'liq signal xatolarini yoki aloqa muammolarini keltirib chiqarishi mumkin.
Ushbu qo'llanma ushbu integratsiya va tasdiqlash vazifasiga qaratilgan. Bu kengroq o'rnini bosa olmaydirobot slip ring tanlash qo'llanma, va u reklama o'rnini bosmayditibbiy slip ring yechimlarisahifa. Shuningdek, u tibbiy asbob-uskunalarni tartibga solishga muvofiqligini belgilamaydi. Amaldagi xavfsizlik, EMC, sterilizatsiya, biologik muvofiqlik va me'yoriy talablar jihoz ishlab chiqaruvchisi tomonidan to'liq qurilma darajasida aniqlanishi kerak.
Avval bo'g'inga haqiqatan ham slip uzuk kerakmi yoki yo'qligini hal qiling
Har bir jarrohlik robotining o'qi sirpanish halqasidan foyda ko'rmaydi. Cheklangan burchakli birikma ehtiyotkorlik bilan yo'naltirilgan moslashuvchan kabel orqali yaxshiroq xizmat qilishi mumkin. Bog'lanish uzluksiz rulonga, kabelni o'rashga olib keladigan takroriy aylanishga yoki asbob, kateter, mil yoki boshqa xizmat ko'rsatish uchun markaziy o'tish joyini saqlab qolishi kerak bo'lgan ixcham aylanadigan interfeysga muhtoj bo'lganda mustahkamlanadi.
Nashr etilgan jarrohlik-robot arxitekturalari bu farq nima uchun muhimligini ko'rsatadi. Robotik jarrohlik tizimi patentlaridan biri quvvat va signallarni uzatish uchun asbob ushlagichiga o'rnatilgan sirpanish halqasini tasvirlaydi, ayni paytda markaziy o'tish aylanma yig'ilish orqali tekislanadi. Xuddi shu arxitektura enkoder elektroniği, motor quvvati elektroniği va aylanadigan asbob interfeysi atrofida momentni sezish funktsiyasini o'z ichiga oladi. Chop etilganlarga qarangjarrohlik robototexnika patentibu tizim darajasidagi integratsiyaga misol uchun.
MR-shartli interventsion robototexnika bo'yicha o'quv ishlari, shuningdek, doimiy aylanishni ta'minlagan holda kateter yo'lini motor simlaridan ajratib turadigan ichi bo'sh valli slip-ring tartibini namoyish etdi. Ushbu misol foydalidir, chunki u sirpanish halqasini bo'g'in orqali mexanik yo'ldan mustaqil ravishda baholash mumkin emasligini ko'rsatadi. ga qarangUCL/IEEE robotli yurak aralashuvini o'rganish.
Arxitekturani tanlashdan oldin qo'shma interfeys xaritasini tuzing
Statsionar tomon va aylanuvchi tomon o'rtasidagi chegarani chizish bilan boshlang. Keyin ushbu chegarani kesib o'tishi yoki birga yashashi kerak bo'lgan har bir elektr va mexanik funktsiyani sanab o'ting. O'chirishni hisoblash bilan boshlamang.
| Qo'shma funktsiya | Aniqlash uchun odatiy talab | Nima uchun u Slip-Ring integratsiyasini o'zgartiradi |
|---|---|---|
| Dvigatel yoki aktuator quvvati | Kuchlanish, har bir kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim, tepalik / kirish harakati, ish aylanishi | Supero'tkazuvchilar / kontaktlarning o'lchamiga, termal yukga va sezgir kanallardan ajratishga ta'sir qiladi |
| Kodlovchi haqida fikr-mulohaza | Kodlovchi turi, ta'minoti, signal formati, chastota, kabel va ekranga qo'yiladigan talablar | Joylashuv haqidagi fikr-mulohazalar shovqin, topraklama va kanallarni ulashga sezgir bo'lishi mumkin |
| Kuch / moment / pozitsiyani sezish | Signal darajasi, mos yozuvlar, tarmoqli kengligi va o'lchov sezgirligi | Past darajadagi o'lchovlar kuchliroq ajratish va boshqariladigan qaytish yo'llarini talab qilishi mumkin |
| Kamera yoki tasvirlash havolasi | Aniq video yoki ma'lumotlar interfeysi, ma'lumotlar tezligi, kabel, ulagich va jismoniy qatlam talablari | Yuqori tarmoqli kengligi kanallarni zaxira o'tkazgich sifatida ko'rib chiqish mumkin emas |
| Nazorat / aloqa | CAN, serial, Ethernet yoki boshqa belgilangan interfeys | Interfeysga xos dinamik tekshiruvni talab qiladi |
| Agar mavjud bo'lsa, elektrojarrohlik energiyasi | Tizimga xos quvvat yo'li, izolyatsiya va xavfsizlik talablari | Oddiy signal davrlari bilan guruhlanmagan, alohida ishlab chiqilgan elektr funktsiyasi sifatida ko'rib chiqilishi kerak |
| Markaziy o'tish | Asbob, mil, kateter, trubka yoki kabel to'plamining diametri va bo'sh joy | Teshikli arxitektura zarurligini aniqlashi mumkin |
Har bir jarrohlik roboti bu funktsiyalarning barchasidan foydalanmaydi. Xaritaning maqsadi - taxminlarning oldini olish. Agar ushbu o'nta yo'lda kodlovchi juftligi, analog sensor, kamera aloqasi va aloqa avtobusi bo'lsa, "O'nta signal" foydalanish mumkin bo'lmagan ta'rif emas.
Mexanik integratsiya mahsulot turidan oldin keladi
Interfeys xaritasi aniq bo'lgach, mexanik konvertni aniqlang. Maksimal tashqi diametrni, mavjud eksenel uzunlikni, kerakli markaz ochilishini, o'rnatish yuzasini, rotor/stator yo'nalishini, ruxsat etilgan oqim yoki noto'g'ri hizalanishni, kabelning chiqish yo'nalishini, ulagichning joylashishini va xizmat ko'rsatishga kirishni yozib oling.
Uchta umumiy arxitektura qarorlari o'zaro kelishuvni ko'rsatadi:
| Mexanik cheklov | Baholash uchun arxitektura | Asosiy integratsiya savol |
|---|---|---|
| Markaziy o'tish joyi yo'q; juda cheklangan tashqi diametri | Kapsül / miniatyura | Paket hali ham kerakli sxemalar, signal yo'llari, moment va ulagichlarni qo'llab-quvvatlay oladimi? |
| Asbob, mil yoki boshqa xizmat o'qda qolishi kerak | Teshikdan / teshikdan | Toleranslar, marshrutlash va mexanik tozalashga ruxsat berilgandan keyin qanday aniq teshik talab qilinadi? |
| Eksenel balandlik dominant cheklovdir | Pancake / yassi | Qo'shimcha radial konvertni qabul qilish mumkinmi va kontakt yo'li radiusi dinamik dizaynga qanday ta'sir qiladi? |
Bu arxitektura tanlovlari, ma'lum bir oila avtomatik ravishda jarrohlik amaliyotiga mos kelishini da'vo qilmaydi. Tibbiy yaroqlilik, tozalash ta'siri, materiallarga bo'lgan talablar va loyihaga tegishli har qanday muvofiqlik talablari hali ham o'zlarining tekshiruvlarini talab qiladi.
Past moment qo'shma byudjet sifatida belgilanishi kerak
"Past moment" aniq birikma uchun juda noaniq. Foydali savol - to'liq bo'g'in qancha aylanish qarshiligiga bardosh bera oladi va bu byudjetning qancha qismini slip ringga ajratish mumkin.
Eng kamida, ajrating:
- boshlang'ich yoki uzilish momenti- harakat boshlanganda engish kerak bo'lgan qarshilik;
- ishlaydigan moment- belgilangan aylanish paytida qarshilik;
- momentning o'zgarishi- burchak holati, yo'nalishi, tezligi yoki vaqti bilan o'zgaradi;
- tizim momenti- slip rishtasi, podshipniklar, muhrlar, tishli uzatmalar, kabelning oldindan yuklanishi, ulagichni yo'naltirish va boshqa qo'shma elementlarning kombinatsiyalangan ta'siri.
Bu farq juda muhim, chunki robot o'zining o'rtacha ish momentiga erisha oladi va hali ham istalmagan ishga tushirish cho'qqisini yoki burchakka bog'liq o'zgarishlarni namoyish etadi. Shuning uchun slip-ring spetsifikatsiyasi "minimal ishqalanish" so'rovini emas, balki harakatni boshqarish dizayni uchun muhim bo'lgan moment miqdorini ko'rsatishi kerak.
Tavsiya etilgan momentni tekshirish ketma-ketligi
- Agar arxitektura mazmunli asosiy chiziqqa imkon bersa, bo'g'inni sirpanish halqasisiz o'lchang.
- Yakuniy o'rnatish usuli va kabelni yo'naltirish yordamida slip ringni o'rnating.
- Har ikki yo'nalishda uzilish momentini o'lchang.
- Belgilangan tezlik oralig'ida ishlaydigan momentni o'lchang.
- Faqat o'rtacha qiymatga tayanishdan ko'ra, burchakda takrorlanadigan tepaliklarni qidiring.
- Tizim uchun hayot tsiklining siljishi muhim bo'lsa, vakillik ish davrlaridan keyin takrorlang.
Qabul qilishning aniq chegaralari robotning mexanik va boshqaruv talablaridan kelib chiqishi kerak. Ular umumiy katalog qiymatidan yoki boshqa robot platformasidan nusxa ko'chirilmasligi kerak.
Har bir signal yo'lini sim hisobi emas, balki elektr interfeysi sifatida ko'ring
Jarrohlik robot bo'g'inlari aktuator quvvatini enkoder, sensor, kamera va aloqa kanallari bilan birlashtirishi mumkin. Ushbu funktsiyalar turli xil elektr talablariga ega, shuning uchun kanallarni taqsimlash ichki tartibni yakunlashdan oldin aniqlanishi kerak.
Past darajadagi fikr-mulohaza uchun signal moslamasi, ekranlash, qaytish oqimi yo'li va kommutatsiya quvvatiga yaqinligini ko'rib chiqing. Ethernet, video, USB yoki boshqa yuqori tezlikdagi interfeys uchun haqiqiy jismoniy qatlamni, kabel konstruktsiyasini, ulagichni va kerakli ma'lumotlar ishlashini aniqlang. Elektr uzluksizligining o'zi protokol muvofiqligini o'rnatmaydi.
Dizayn, shuningdek, ko'pincha "shovqin" so'zi bilan tavsiflangan uchta turli muammolarni ajratib ko'rsatishi kerak:
- surma interfeysida dinamik kontakt qarshiligining o'zgarishi;
- motorlar, drayvlar yoki qo'shni quvvat davrlaridan elektromagnit ulanish;
- to'liq kabel-to-slip-halqa-kabel yo'lida o'zaro aloqa yoki topraklama muammolari.
Statik va dinamik qarshilik o'rtasidagi o'lchov chegarasi uchun ByTune-ga qarangslip ring kontakt qarshilik qo'llanma. Ekranlash, topraklama va aylanish bilan bog'liq beqarorlik kabi kengroq signal yo'li omillari uchun qarang.signal barqarorligi bo'yicha qo'llanma.
Slip Ring yordamida kabel, ulagich va topraklama interfeyslarini aniqlang
Tegishli sirpanish halqasi, agar atrofdagi o'zaro bog'liqlik yomon integratsiyalangan bo'lsa, hali ham tizim darajasida ishlamay qolishi mumkin. Bo'g'im yaqinidagi kabelning egilishi mexanik qarshilik ko'rsatishi mumkin. Qo'llab-quvvatlanmaydigan ulagich teskari holatda harakatlanishi mumkin. Statsionar va aylanadigan tomonlarda boshqacha tarzda tugatilgan qalqon kutilmagan qaytish yo'lini yaratishi mumkin. Yuqori tezlikdagi ma'lumotlar kanali, agar aylanma yig'ilish orqali o'tish oddiy simlar sifatida ko'rilsa, mo'ljallangan geometriyasini yo'qotishi mumkin.
Hujjat:
- statsionar tomondagi kabel turi va uzunligi;
- aylanuvchi tomondagi kabel turi va uzunligi;
- ulagichning joylashuvi va yo'nalishi;
- kuchlanishni kamaytirish va kabelning ruxsat etilgan harakati;
- har ikki tomondan qalqonni tugatish;
- signal mos yozuvlar va shassi / bog'lash strategiyasi;
- vosita yoki kommutatsiya quvvati o'tkazgichlaridan ajratish;
- slip halqasi tozalash, dezinfektsiyalash yoki steril to'siqning ichida yoki tashqarisida o'tiradimi.
Oxirgi element tizim chegarasi bo'yicha savol bo'lib, sirpanish halqasining o'zi sterilizatsiya qilinishi kerak deb taxmin qilish uchun sabab emas. Agar komponent aniqlangan tozalash yoki sterilizatsiya jarayoniga duchor bo'lsa, material, muhr, moylash materiallari, kabel va ulagichning mosligi ushbu jarayonga nisbatan tasdiqlanishi kerak.
Yagona dastgoh testidan emas, balki dinamik tekshirish matritsasidan foydalaning
Qabul qilish rejasi o'rnatilgan robotning ishlashini o'zgartirishi mumkin bo'lgan o'zgaruvchilarni takrorlashi kerak. Amaliy matritsa bu o'zgaruvchilarni ajratadi, shuning uchun nosozlikni harakat, yuk, yo'nalish, qo'shni kanallar yoki jismoniy qatlam havolasida kuzatish mumkin.
| Sinov holati | Nima operatsiya qilish kerak | Nimani o'lchash kerak | |
|---|---|---|---|
| Statsionar asosiy chiziq | Birgalikda to'xtatildi; vakillik elektr yuki | Signalning asosiy chizig'i, qarshilik, havola holati, sensor chiqishi | Harakat kiritilishidan oldin qabul qiluvchi/asboblar bazasi |
| Past tezlikda aylanish | Nominal tezlikdan pastda aylantiring | Moment, signal to'lqin shakli, kodlovchi xatolar, aloqa hodisalari | Cheklangan dinamik effektlar bilan aloqa yoki burchak bilan bog'liq xatti-harakatlar |
| Nominal aylanish | Oddiy tezlik va normal yo'nalish | Ishlash momenti va qo'llash uchun maxsus elektr ko'rsatkichlari | Oddiy ishlash ko'rsatkichi |
| Yo'nalishni o'zgartirish | Agar foydalanilsa, soat yo'nalishi bo'yicha / soat miliga teskari harakatni takrorlang | Buzilish cho'qqilari, signal uzilishlari, ulagich / kabel harakati | Reversiyaga sezgir mexanik va elektr nosozliklar |
| Reprezentativ quvvat yuki | Dvigatel/aktuator zanjirlari faol | Nozik signal kanallari va ma'lumotlar havolasi | EMI, umumiy qaytish va o'zaro suhbat muammolari |
| Qo'shni kanalni faollashtirish | Bir vaqtning o'zida bitta tajovuzkor kanalni almashtiring | Jabrlanuvchi sensori/ma'lumotlar kanali | Kanalni kanalga ulash |
| Kengaytirilgan velosiped haydash | Vakilning takroriy harakati | Moment tendentsiyasi, intervalgacha xatolar, harorat va elektr barqarorligi | Qisqa qabul qilish testida ko'rinmaydigan drift |
O'lchangan miqdor funktsiyaga mos kelishi kerak. Analog sensor uchun bu shovqin, ofset yoki drift bo'lishi mumkin. Kodlovchi uchun bu xatolar soni yoki joylashuv barqarorligi bo'lishi mumkin. Tarmoq havolasi uchun u havola barqarorligi, paket xatolari yoki interfeysga mos keladigan jismoniy qatlam o'lchovi bo'lishi mumkin. Bo'g'inning o'zi uchun momentni robotda ishlatiladigan bir xil kabelni yo'naltirish va o'rnatish sharoitlarida olish kerak.
O'zgaruvchan o'zgaruvchi bo'yicha nosozliklarni tashxislash
| Kuzatilgan muammo | Birinchi muhandislik savoli | Tadqiq qilinishi mumkin bo'lgan hududlar |
|---|---|---|
| Harakat boshlanganda qo'shma ikkilanadi | Eng yuqori mexanik qarshilik mavjud moment chegarasidan yuqorimi? | Uzilish momenti, kabelni oldindan yuklash, podshipnik/muhrni tortish, tekislash, o'rnatish |
| Pozitsiya haqida fikr-mulohazalar faqat aylanish paytida beqaror bo'ladi | Xato burchak yoki tezlik bilan bog'liqmi? | Kontaktning o'zgarishi, enkoder kanalining yaxlitligi, topraklama, kabel harakati |
| Dvigatellar faol bo'lganda video yoki ma'lumotlar xatosi paydo bo'ladi | Quvvat tajovuzkori olib tashlanganida nosozlik yo'qoladimi? | Kanallarni ajratish, ekranlash, qaytish yo'li, o'zaro aloqa, jismoniy qatlam yaxlitligi |
| Xato bir xil mil burchagida takrorlanadi | Hodisa mexanik yoki elektr burchakka bog'liqmi? | Mahalliylashtirilgan kontakt holati, oqish, ulagich/kabel harakati, trekka xos muammo |
| Elektr ishlashi skameykada normal, lekin yig'ilgan birikmada muvaffaqiyatsizlikka uchraydi | O'rnatishdan keyin nima o'zgardi? | Kabelni yo'naltirish, topraklama, ulagichni yuklash, mexanik moslashtirish, qo'shni quvvat davrlari |
| Tozalash yoki dezinfektsiya ta'siridan keyin ishlash o'zgaradi | Haqiqiy ta'sir qilish atrof-muhit spetsifikatsiyasiga kiritilganmi? | Materiallar, qistirmalari, simi ko'ylagi, ulagichlar, qoldiq yoki namlik kirishi |
Jarrohlik robotining Slip Ring Spetsifikatsiya bloki
Maxsus yoki dasturga xos aylanadigan interfeys uchun RFQ faqat kerakli slip-ring diametrini emas, balki bo'g'inni tavsiflashi kerak.
- Qo'shma funktsiya:taglik, qo'l bo'g'imi, bilak, asbob rulosi, asboblar haydovchisi yoki boshqa aylanadigan interfeys.
- Harakat:uzluksiz aylanish, cheklangan aylanish, tebranish yoki takroriy teskari aylanish.
- Tezlik:normal va maksimal ish tezligi va tegishli hollarda teskari yoki tezlashuv profili.
- Mexanik konvert:maksimal OD, eksenel uzunlik, o'rnatish interfeysi va ulagichni tozalash.
- Markaziy o'tish joyi:aniq teshik va undan nima o'tishi kerak.
- Moment:qo'shma belgilangan moment byudjetiga ega bo'lsa, ruxsat etilgan boshlash, ishga tushirish va o'zgarish chegaralari.
- Quvvat zanjirlari:Har bir kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish, uzluksiz oqim, eng yuqori / kirish holati va ish aylanishi.
- Sensor/kodlovchi sxemalari:aniq funksiya, signal darajasi, mos yozuvlar va kabel/qalqon talablari.
- Ma'lumotlar / video:aniq interfeys, jismoniy qatlam, ma'lumotlar tezligi, kabel va ulagichning ta'rifi.
- Topraklama / ekranlash:zarur shassi, qalqon va signal-mos yozuvlar tartibi.
- Atrof-muhit:harorat, tebranish, tozalash/dezinfektsiya ta'siri va boshqa tegishli sharoitlar.
- Qabul qilish testi:aylanayotganda nimani o'lchash kerak, qanday elektr yuklari ostida va qaysi harakat holatida.
Agar standart mahsulot birlashtirilgan konvert, moment, kanal va tekshirish talablariga javob bermasa, loyiha quyidagi bosqichga o'tishi mumkin.maxsus slip uzukbaholash. Moslashtirish belgilangan qo'shma cheklovni hal qilishi kerak; u to'liq bo'lmagan interfeys spetsifikatsiyasini almashtirmasligi kerak.
Saqlash kerak bo'lgan integratsiya qoidalari
Jarrohlik robotining bo'g'inlari uchun sirpanish halqasi izolyatsiyalangan ulagich sifatida emas, balki harakatni boshqarish va signal uzatish tizimining bir qismi sifatida ko'rib chiqilishi kerak. Avval bo'g'inni aniqlang, kerakli markaziy o'tish joyini va mexanik konvertni saqlang, haqiqiy tork byudjetini ajrating, har bir elektr interfeysini funksiya bo'yicha ajrating va vakillik yuki va harakati ostida tugallangan aylanish yo'lini tasdiqlang.
Ushbu yondashuv mas'uliyatning aniq taqsimlanishini yaratadi: keng robot qo'llanmasi robotlar qaymoqli uzuklardan qachon va qanday foydalanishini tushuntiradi, tibbiy echimlar sahifasi amaliy darajadagi tijorat talablarini qo'llab-quvvatlaydi va ushbu integratsiya qo'llanmasi nozik jarrohlik-robot aylanadigan bo'g'in ichida zarur bo'lgan muhandislik ishlariga qaratilgan.