Ali lahko M8 kabli uporabimo za povezovanje senzorjev v kirurških robotih?

一, tehnične značilnosti priključka M8 in prilagodljivost kirurškim scenarijem
1. miniaturni dizajn ustreza omejitvam prostora
Skupni prostor kirurških robotov je ozek, tradicionalni konektorji pa so nagnjeni k mehanskim motnjam zaradi velike volumna. Premer navoja priključka M8 je le 8 mm, višina vtiča pa lahko stisnete na 15 mm. Podpira 3-6 postavitve jedrnih kablov in ga je mogoče vgraditi na koncu robotske roke ali znotraj senzorskega modula. Na primer, v kirurškem robotu Da Vinci mora robotska roka vključiti več sklopov sil senzorjev in položajev. Miniaturizacijska zasnova M8 lahko zmanjša odpuščanje kabla, inercijo nižjega gibanja in izboljša delovno prožnost.
2. Visoka raven zaščite zagotavlja sterilno okolje
Operacijska soba mora strogo slediti sterilnemu standardu ISO 13485, priključek M8 pa je zasnovan z zaščito IP67, da se učinkovito prepreči prodor tekočine in vdor prahu. Njegova O - tesnilna struktura in integrirani postopek oblikovanja vbrizgavanja lahko prenese visoko temperaturo in sterilizacijo visokega tlaka (134 stopinj /18 minut), pri čemer se izogne ​​tveganju kratkega vezja, ki ga povzroča tesnjenje tradicionalnih priključkov. Na primer, konektor za hitro zaklepanje serije 718, ki ga je začela nemško podjetje Pentax, je opravil certifikat medicinske stopnje in dosegel zanesljivo povezavo med senzorji in konzolami v laparoskopskih robotih.
3. Hitro priključitev in izklop izboljšata učinkovitost vzdrževanja
Kirurški roboti zahtevajo pogosto zamenjavo glav instrumentov, hitri mehanizem zaklepanja priključka M8 pa lahko skrajša čas zamenjave instrumenta na manj kot 3 sekunde. Njegov posnetek na zasnovi ne potrebuje rotacijskega delovanja, pri čemer se izognete slabemu stiku, ki ga povzročajo ohlapne niti. Pri ortopedskih kirurških robotih mora senzor sile v realnem času spremljati silo vrtanja, hitrost M8 pa podpira hitro umerjanje med operacijo, kar skrajša čas anestezije bolnikov.
2, Zahteve glede zmogljivosti kirurških robotskih senzorjev za konektorje
1. realni čas in anti - motnje uspešnost prenosa signala
Kirurški roboti morajo obdelati visoke - signale za vzorčenje frekvenc (na primer hitrost vzorčenja sile, večja ali enaka 1kHz), priključek M8 pa podpira diferencialni prenos signala, kar lahko zmanjša vpliv elektromagnetnih motenj (EMI). Na primer, pri nevrokirurških robotih morajo senzorji mikroelektrode zajeti tok signalov na nanoampere. Priključek M8 je zasnovan z zaščitenimi kabli in zasukanimi parnimi kabli za nadzor signala - do - razmerje med hrupom spodaj -80db, kar zagotavlja natančno pridobivanje signalov EEG.
2. mehanska stabilnost in trajnost
Spoji kirurškega robota morajo zdržati več deset tisoč cikličnih gibov, priključek M8 pa sprejme nerjavno jekleno lupino in zlato - obložene stike, ki lahko prenesejo 100000 vstavitvenih in ekstrakcijskih testov. Njegova navojna zaklepna struktura lahko zdrži navora 5n · m, pri čemer se izogne ​​ohlapnim priključkom, ki jih povzročajo vibracije. Pri robotu za odstranjevanje prostate mora ultrazvočni senzor noža več kot 2 uri neprekinjeno delovati, priključek M8 pa razširi delovno temperaturno območje na -40 stopinj na +105 stopinj skozi kabelski material termoplastičnega elastomera (TPE), ki se prilega na lokalno visoko temperaturno okolje, ki ga ustvari lasersko ogrevanje.
3. Odvečen dizajn zagotavlja varnost
V skladu z IEC 60601 - 1 standard zdravstvene varnosti, kirurški roboti potrebujejo odpuščanje senzorja z dvojnim kanalom. Priključek M8 podpira večjedrno postavitev kablov in lahko hkrati prenaša signale iz primarnih in varnostnih senzorjev. Na primer, v robotu srca, optični dajalnik in magnetni dajalnik delujeta vzporedno, priključek M8 pa se dodeli prek neodvisnih stikov, da se zagotovi, da lahko sistem še vedno vzdržuje osnovne funkcije v primeru ene same okvare senzorja.
3, Primeri aplikacij v industriji in preverjanje uspešnosti
1. Da Vinci XI kirurški robot
Sistem uporablja konektorje M8 ​​za prenos signalov senzorjev sile na sklepih robotske roke in doseže sinhroni prenos podatkov sile/navora skozi 4 - jedrne zaščitene kable. Preskusni podatki kažejo, da je zamuda signala manjša od 0,1 ms, pri čemer izpolnjuje resnične - časovne zahteve za nadzor nad Slave. Pri prostatektomiji natančnost povratnih informacij sile doseže 0,1 N, kar je 30% večje od tradicionalnih konektorjev.
2. Mako ortopedski robot
Sistem integrira priključek M8 v modul za pozicioniranje stegnenic za prenos podatkov infrardečega navigacijskega senzorja. Njegova zaščitna raven IP68 lahko prenese intraoperativne splakovalne mreže, konektor pa ima življenjsko dobo več kot 5 let. Klinični podatki kažejo, da uporaba priključkov M8 zmanjšuje napako pozicioniranja naprave z 0,5 mm na 0,2 mm, kar bistveno izboljša natančnost implantacije proteze.
3. Tianji Ortopedski kirurški robot
Sistem uporablja konektorje M8 ​​za prenos signalov detektorja X - v opremi za slikanje rok C -, njegova visoka - tehnologija diferenčnega prenosa hitrosti pa poveča hitrost osveževanja slike na 30 sličic na sekundo, kar je 50% višjo od tradicionalnih konektorjev. Pri hrbtenici je realna - zamuda s časovnim slikanjem manjša od 50 ms, ki izpolnjuje zahteve dinamične navigacije.
4, Tehnični izzivi in ​​navodila za optimizacijo
1. miniaturizacija in ravnovesje zmogljivosti
Najmanjši premer jedra trenutnega priključka M8 je 0,14 mm ², kar predstavlja težave pri slabljenju pri prenašanju visoko - frekvenčnih signalov. V prihodnosti je treba uporabiti materiale z nizkimi izgubami (na primer poliimid) in optimizirati postavitev kabla za nadzor hitrosti slabljenja signala v 0,5 dB/m.
2. izboljšanje biokompatibilnosti
Kirurški roboti morajo neposredno kontaktirati tkiva bolnikov, material ohišja priključka M8 pa je treba nadgraditi iz PPSU PA66 na medicinsko oceno, ki ga potrjuje USP razred VI, da se izognete tveganju za materialne padavine med dolgim ​​-.
3. Inteligentna integracija
Komniciranje IoT tehnologije lahko priključek M8 integrira temperaturne senzorje in samoagnostične čipe za spremljanje stanja povezave v resničnem -. Na primer, z vgradnjo NFC oznak je mogoče doseči samodejno identifikacijo in konfiguracijo parametrov kirurških instrumentov, kar izboljšuje učinkovitost predoperativne priprave.