Sistema de prueba robótica para instrumentos quirúrgicos de navegación

I. introducción al sistema

Sistema de prueba robótica para instrumentos quirúrgicos de navegaciónCon el rastreador láser, la herramienta de medición de actitud 6d y la herramienta química personalizada como núcleo, se realiza la medición de la precisión de la postura de seis dimensiones durante el movimiento del robot quirúrgico médico. El sistema cumple con los estándares yy / t 1712 - 2021 "equipos quirúrgicos auxiliares y sistemas quirúrgicos auxiliares con robótica" y YY / t 1901 - 2023 "requisitos y métodos de prueba de equipos aéreos Dao para cirugía ortopédica con robótica".

Incluye la detección de precisión y repetibilidad de la postura, el cambio de precisión de la postura multidireccional, la precisión y repetibilidad de la distancia, el tiempo de estabilidad de la posición y el exceso de ajuste, las características de deriva de la postura, la intercambiabilidad, la precisión y repetibilidad de la trayectoria, la precisión de la trayectoria reorientada, la desviación de la esquina, Las características de velocidad de la trayectoria, el tiempo mínimo de posicionamiento y otros elementos.

Sistema de prueba robótica para instrumentos quirúrgicos de navegaciónLa medición sin contacto láser se utiliza como medio de medición para realizar la medición y el cálculo de parámetros como la posición durante el movimiento del robot quirúrgico ortopédico. El sistema incluye principalmente rastreadores láser y software de análisis. El rastreador láser se utiliza para la adquisición de datos estáticos y dinámicos, con las características de alta precisión, velocidad rápida, gran alcance de medición y buena portabilidad, y puede realizar mediciones 3D y 6d con módulos de medición de actitud. La precisión del sistema de prueba puede alcanzar 15 μm + 6 μm / m. Distancia del interferómetro jue: 0,2 MU / m; Precisión de bloqueo dinámico: 10 micras.

El sistema de prueba emite láseres y bloquea el Centro de la bola objetivo (o objetivo) fijado al ejecutor final del robot. cuando el robot se mueve dentro de su rango de movimiento, el rastreador registra las coordenadas espaciales de la bola objetivo en tiempo real, recoge continuamente los datos de trayectoria con una tasa de muestreo súper alta de 1000 puntos por segundo y los retroalimenta al software del lado de la pc para su análisis y evaluación. Al comparar la posición de movimiento real del robot con la posición teórica, se puede obtener la desviación de movimiento y luego compensar la precisión. Se realiza un instrumento para los parámetros de posición y postura, trayectoria, error y precisión del robot. El sistema también se utiliza para corregir y mejorar el rendimiento del robot sin cambiar el hardware del robot durante el proceso de investigación y desarrollo. También se puede utilizar como un equipo general de medición de coordenadas de campo para detectar las tolerancia de tamaño y comportamiento de varias piezas mecánicas grandes y de alta precisión y súper alta precisión.

La esencia del sistema es un sistema de medición de coordenadas esféricas. El láser emitido por el láser he - ne se refleja al objetivo a través de un espejo de seguimiento de dos ejes que puede girar a lo largo del eje horizontal y vertical, mientras que la luz incidente en el centro del espejo regresa a lo largo del camino original. Los dos motores conducen el espejo de seguimiento de dos ejes a girar a lo largo del eje horizontal y el eje vertical, de modo que el láser siempre entra en el reflector, y la señal de accionamiento del motor es dada por el detector de posición psd, que convierte el desplazamiento de fase entre la luz incidente y la luz emitida en una señal eléctrica de accionamiento para lograr el seguimiento automático del rastreador. Su principio básico es medir la distancia del punto objetivo y el ángulo de desviación horizontal y vertical, el componente de distancia se mide por láser y el componente de ángulo se mide por un codificador de ángulo de alta precisión. A través de los ángulos alfa y beta del rastreador que cooperan con el Movimiento de seguimiento del haz láser D para medir el objetivo, constituye un sistema de medición de coordenadas esféricas, de modo que puede completar la adquisición de información sobre los puntos de medición de los elementos geométricos espaciales, y completar el análisis y cálculo de las dimensiones de los elementos geométricos espaciales, las tolerancia de dimensión y forma y la tolerancia de posición, y las curvas de superficie curva espacial a través del software de medición.

II. introducción de tecnologías clave
¡1. el primer rastreador láser de jin: ¡ el sistema de prueba Rob - 1300 es el único rastreador de uso "al aire libre" verificado de Yi en el mundo! Ip54 (iec60529) verificación independiente, a prueba de polvo e impermeable;
2. el bloqueo de objetivos más inteligente: la tecnología Power Lock (10 ° fov), que completa rápidamente la continuación de la interrupción de la luz, tiene la función de cruzar obstáculos y recibir la luz automáticamente en diferentes lugares, y el anfitrión puede completar la búsqueda automática, el reconocimiento y el bloqueo de la posición del objetivo en movimiento;
3. espejo de medición de alta precisión zui: espejo de medición de mayor precisión del mundo: Centro óptico: / ± 0003 mm (/ ± 000012 in), roundness (ball): ≤ 0003 mm (≤ 000012 in);
4. medición de alta precisión: función ADM fuerte de chao, dentro del rango de diámetro de 20 metros, la pérdida de precisión de la continuación de la rotura de luz no supera los 10 micras. Es una décima parte de otros rastreadores en el mercado;
5. rango de medición: el rango de medición es de 20 metros, el ángulo de medición horizontal no tiene límite, el ángulo de medición vertical es de ± 145 °, no hay necesidad de preocuparse por el fracaso de seguimiento y medición debido al ángulo;
6. adecuado para operaciones in situ, control inalámbrico: conexión wifi incorporada, el rastreador láser puede conectarse fácilmente inalámbricamente con la pc, a través de portátiles, escritorios, teléfonos inteligentes para el control remoto;
7. sistema de medición de actitud de seis dimensiones del robot: la velocidad de medición T - Mac es alta y se realiza la medición espacial 6d; El rango de medición inalámbrica de un máximo de 20 metros (diámetro), que es más del 50% más eficiente que la medición 3d, tiene un mayor ángulo de recepción de medición, un ángulo de inclinación de ± 45 °, un ángulo de inclinación de ± 45 ° y un ángulo de rotación de 360 °; Se puede realizar la medición dinámica en tiempo real y de alta velocidad de la actitud de seis dimensiones del robot; Se puede conectar con el controlador del robot y realizar la medición automática a través de la señal de activación externa;

Configuración del rastreador láser

III. software de análisis y herramientas personalizadas

Todo tipo de herramientas personalizadas

1. herramienta de detección de precisión de navegación y posicionamiento para cirugía de reemplazo de rodilla: descripción funcional: se utiliza para simular el cóndilo femoral en cirugía de reemplazo de rodilla asistida por el sistema de navegación y posicionamiento para cirugía de reemplazo de rodilla para detectar la precisión integral de navegación y posicionamiento del sistema. Registro de puntos de soporte, registro facial, alineación plana. (la versión primaria no contiene superficies libres y admite 2 alineaciones planas diferentes); Proyecto de detección auxiliar: precisión integral de navegación y posicionamiento de la cirugía de reemplazo de rodilla; ámbito de aplicación: sistema de navegación y posicionamiento para cirugía de reemplazo de articulaciones (reemplazo de rodilla total, función de reemplazo de rodilla cóndilo único);
2. herramientas de detección de precisión de navegación y posicionamiento para cirugía de reemplazo de cadera: resumen: se utiliza para simular el acetábulo en cirugía de reemplazo de cadera asistida por el sistema de navegación y posicionamiento para cirugía de reemplazo de cadera para detectar la precisión integral de navegación y posicionamiento del sistema. Registro de puntos de apoyo, registro facial, alineación de acetábulos; Proyecto de detección auxiliar: precisión integral de navegación y posicionamiento de la cirugía de reemplazo de cadera; ámbito de aplicación: sistema de navegación y posicionamiento para cirugía de reemplazo de articulaciones (función de reemplazo de cadera);
3. herramientas auxiliares para la detección de precisión de navegación y posicionamiento de la cirugía de reemplazo de rodilla: visión general de la función: se utiliza para simular el cóndilo femoral en la cirugía de reemplazo de rodilla asistida por el sistema de navegación y posicionamiento de la cirugía de reemplazo de rodilla para detectar la precisión integral de navegación y posicionamiento del sistema. Registro de puntos de soporte, registro facial, alineación plana. (la versión avanzada contiene superficies libres y admite la alineación de 5 planos de prótesis); Proyecto de detección auxiliar: precisión integral de navegación y posicionamiento de la cirugía de reemplazo de rodilla. ámbito de aplicación: sistema de navegación y posicionamiento para cirugía de reemplazo de articulaciones (reemplazo de rodilla total, función de reemplazo de rodilla cóndilo único).
4. herramienta de expansión de la brida final del brazo robótico + herramienta auxiliar de detección de sobrecarga del motor + herramienta auxiliar de detección de sobrecarga del empujón eléctrico;
5. software de prueba de navegación: guíe a los clientes a seguir los pasos, realizar pruebas y análisis integrados de acuerdo con la construcción de herramientas, tener herramientas de aplicación ricas y configuración de prueba que cumplan con los estándares de la industria de dispositivos médicos, y proporcionar servicios de soporte técnico profesionales a los clientes.

Software de prueba robótica para instrumentos quirúrgicos de navegación