械臂是怎么实现操纵的?”
方教授虽然是冶金方面的专家,但是对这些机械原理也非常熟悉,因为一个优秀的冶金专家不仅拥有化学知识,也要拥有将化学原理转为工艺的能力,这其中就涉及到一些机器
在一台手术机器人中,执行切割、缝合等基本操作的,是一只可以精确控制路径和力道的机械臂,它直接决定了医生的操作传达和操作反馈,既要把操作做好,又要有良好的感觉,机械臂也是机器人系统设计中最核心的部件之一
“我们采用是独立开发的电控技术,终端器械和主机之间没有拉索连接,而是电子信号连接,这样的优点是控制更加精确稳定灵活,缺点是终端器械的微型电机不好做,而且电子信号传导需要很强的抗干扰能力,不过我们解决了这些技术难题”
目前的主流技术手术机器人的核心动力来源于直线电机,这种电机直接驱动机械臂完成精密动作
直线电机与旋转电机不同,它不需要通过齿轮或传动带转换运动形式,电能直接转化为直线位移,精准度达到微米级别,这种工作方式非常符合手术场景对精确性和稳定性的苛刻要求
方教授也想到这种方式的可能,他对手术机器人非常有兴趣,他琢磨着看看能不能利用自己的专业知识提供一些有益的建议,比如,某些关键器件的原材料改进
“电磁驱动是构成直线电机的基础,目前我们掌握了这方面最先进的技术,正是利用这些技术,我们做出了世界上最小的直线电机,而且功率远远超过别人”
“位置反馈方面,我们也有突破,光栅尺或磁栅传感器实时监测动子位移,每微米的位置变化都会反馈给控制系统,我们的手术机器人主控电脑每秒能够进行几千次数据比对,动态调整电流输出,同类产品每秒大约只能进行一千次数据对比,我们是五千次,这样在修正能力和修正速度方面超过同类产品,所以精确性已经超过同类产品”
“其实材料选择也直接影响性能表现,我们的动子支架采用碳纤维复合材料,这种材料在保证强度的同时减轻运动部件质量,主流产品目前都是使用这种材料,线圈则使用耐高温漆包线,绝缘层在150℃环境下仍能正常工作,直线电机导轨表面镀有类金刚石涂层,降低摩擦系数,使机械臂移动时的能量损耗减少,不过这方面是我们目前的弱项,相比同类产品,略显不足”
前几个方面,锐行的手术机器人超过同类产品,但是最后一个方面,锐行在参数上与同类产品比较,略有不足
材料学,正是方教授的长处,方教授立即说:“方便将刚刚你们说的设计材料方面的技术资料给我看看吗?其它资料不用给我,就将材料