微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人與ATI傳感器案例應(yīng)用

更新時(shí)間：2024-01-17 點(diǎn)擊次數(shù)：651

微創(chuàng)手術(shù)在世界范圍內(nèi)已經(jīng)被廣大患者和醫(yī)療行業(yè)廣泛認(rèn)可，成為了在很多領(lǐng)域代替?zhèn)鹘y(tǒng)外科手術(shù)的良好選擇。相對(duì)于傳統(tǒng)外科手術(shù)微創(chuàng)手術(shù)帶來的局部創(chuàng)傷更小，損傷輕，術(shù)后并發(fā)癥如感染發(fā)炎等風(fēng)險(xiǎn)更小，也帶來更短的恢復(fù)周期，術(shù)后美容效果更好。但相應(yīng)的代價(jià)是醫(yī)生操作空間受到嚴(yán)重限制，手術(shù)視野需借助其他設(shè)備提供。這也就形成了微創(chuàng)手術(shù)好處多、操作難的兩難局面。因此大批科研工作者，設(shè)備廠商為解決微創(chuàng)手術(shù)操作難的問題開發(fā)了豐富的輔助微創(chuàng)手術(shù)的先進(jìn)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備。ATI是其中具有代表性的設(shè)備供應(yīng)商。

手術(shù)機(jī)器人包括一個(gè)三自由度位移平臺(tái)，一個(gè)一自由度旋轉(zhuǎn)RCM(Remote Center of Motion)和一個(gè)兩自由度位移加旋轉(zhuǎn)連臂。由此構(gòu)成六自由度機(jī)器人，該機(jī)器人將ATI Nano17 裝在醫(yī)生抓取的手術(shù)機(jī)器人手柄末端，以便發(fā)揮傳感器最大精度性能。該設(shè)計(jì)要求施力范圍在到3N之間，并且要求精度在以上，控制系統(tǒng)頻率需在1000Hz以上以滿足力反饋的實(shí)時(shí)性。ATI傳感器滿足以上所有條件，甚至更好。FC-Nano17 傳感器在滿足精度要求的前提下提供7800Hz的采樣頻率，并在Z軸方向提供800N的過載保護(hù)。

ATI的六軸力/力矩傳感器采用硅應(yīng)變?cè)恚睢ご蟪潭葴p小信號(hào)噪聲，并具有卓·越的穩(wěn)定性。因?yàn)獒t(yī)療應(yīng)用對(duì)于器械衛(wèi)生有特殊要求，ATI可提供IP68防護(hù)版本，使傳感器本體可以經(jīng)受常規(guī)的醫(yī)療消毒，是醫(yī)療領(lǐng)域力傳感器的理想首·選。同時(shí)ATI六軸力/力矩傳感器提供了各種編程語言的庫函數(shù)和源代碼，以輔助科研工作者進(jìn)行創(chuàng)新。

FC-Nano17是目前ATI所有傳感器中較小的一款六軸力/力矩傳感器，非常適用于研究應(yīng)用領(lǐng)域，典型的應(yīng)用包括，牙齒研究、外科機(jī)器人、機(jī)器人手研究、手指力研究等。