调整的长度变化与电线驱动,使用站式环张力技术,用于手术机器人应用程序
Kicheol Yoon1,2, Sangyun Lee1,2, Kwang Gi Kim1,2,3
1Medical Devices R&D Center, Gachon University Gil Medical Center, Incheon, Republic of Korea.
Surgical innovation
|October 30, 2023
概括
这项研究引入了一种循环张力技术,通过精确调节线长,减少操作错误以更准确地操纵子来改进电线驱动的手术机器人.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 机械工程 机械工程
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 电线驱动的手术机器人提供了轻量级的优势,但在操作过程中受到电线长度不匹配的影响,导致故障.
- 现有的方法在处理子操纵时的线长变化方面缺乏精度.
- 循环张力技术为解决这些线长差异提供了一个可行的解决方案.
研究的目的:
- 开发和评估一种新的循环张力机制,以提高有线驱动的手术机器人的精度.
- 为了减轻机器人子中线长波动引起的操作错误.
- 为了提高手术机器人手臂运动的准确性和可靠性.
主要方法:
- 一个包含三个卷和连接环的系统被设计为调整线长.
- 在线驱动接头之间插入了支架,并添加了循环器来修改滚筒的旋转半径.
- 该机制通过滚动旋转变化平衡循环长度,最大限度地减少机器人手臂执行过程中的错误.
主要成果:
- 该系统表现出输出响应,输入角度和张力波动高达±50%.
- 在固定输入参数下,观察到相反的输出响应,在固定输入参数下波动±30%.
- 当操纵0.15公斤重的物体时,用1.5N的力,确认了精确的力和长度补偿.
结论:
- 循环拉伸技术有效地减少了拉线和推进操作中的错误,使机器人控制更加精确.
- 这种技术在关节之间集成是直接的,并且不会显著增加手术机器人的整体重量.
- 这一进步承诺在有线驱动的手术机器人系统中提高性能和可靠性.
