微創(chuàng)手術(shù)機器人與ATI傳感器案例應用

更新時間：2024-01-17 點擊次數(shù)：810

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)炎等風險更小，也帶來更短的恢復周期，術(shù)后美容效果更好。但相應的代價是醫(yī)生操作空間受到嚴重限制，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)的先進手術(shù)機器人系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備。ATI是其中具有代表性的設(shè)備供應商。

手術(shù)機器人包括一個三自由度位移平臺，一個一自由度旋轉(zhuǎn)RCM(Remote Center of Motion)和一個兩自由度位移加旋轉(zhuǎn)連臂。由此構(gòu)成六自由度機器人，該機器人將ATI Nano17 裝在醫(yī)生抓取的手術(shù)機器人手柄末端，以便發(fā)揮傳感器最大精度性能。該設(shè)計要求施力范圍在到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時性。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。

ATI的六軸力/力矩傳感器采用硅應變原理，最·大程度減小信號噪聲，并具有卓·越的穩(wěn)定性。因為醫(yī)療應用對于器械衛(wèi)生有特殊要求，ATI可提供IP68防護版本，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，非常適用于研究應用領(lǐng)域，典型的應用包括，牙齒研究、外科機器人、機器人手研究、手指力研究等。