Conception et réalisation d’un manipulateur robotisé sur mesure pour l’échographie extracorporelle

Nous avons développé un manipulateur robotique parlé ultrasons corporels supplémentaires, qui viseront à traduire en utilisation clinique. L’utilisation de systèmes robotiques pour le diagnostic par ultrasons, peut potentiellement améliorer le diagnostic médical. Le manipulateur se compose de poids de plomb, de sorte que les choses imprimables, loin des plastiques qu’un embrayage mécanique, disposent.

L’embrayage est indépendant des systèmes électriques et de la logique suferal. Le manipulateur robotisé d’ultrason peut être employé par des sténographes pour réduire le risque de dommages répétitifs de contrainte. Le système peut également être utilisé pour un diagnostic d’échographie.

Le manipulateur offre toute la flexibilité pour les pré-ajustements ultrasons, permettant un fonctionnement facile et sûr dans une petite zone. Potentiellement, il peut également être utilisé pour manipuler d’autres dispositifs médicaux. Pour commencer, utilisez les fichiers STL fournis dans les documents supplémentaires pour cet article, et imprimez tous les liens et l’effecteur est affiché ici.

Imprimez à l’aide d’ABS PLA ou de nylon à l’aide de votre propre imprimante 3D ou d’un service d’impression 3D. Utilisez également du nylon pour imprimer tous les composants supplémentaires requis indiqués ici. Au besoin, retirez tous les matériaux de soutien laissés de l’impression 3D et polir toutes les pièces en plastique imprimées avec des outils de polissage.

Fixez 20 engrenages d’éperon de dents à quatre petits moteurs de stepper geared. Ensuite, placez les moteurs stepper dans les cavités de montagne de lien zéro et les monter avec des vis. Placez ensuite les deux roulements extérieurs de 37 millimètres de diamètre dans les boîtiers de roulement du lien zéro.

Ensuite, fixez l’engrenage de type A de type 120 dents sur la clé hexagonale du lien 1. Maintenant, insérez l’arbre sur le lien un dans le trou de l’arbre sur le lien zéro avec les quatre petits engrenages d’éperon de conduite, et le grand engrenage d’éperon entraîné engagé. Assemblez ensuite le collier de l’arbre pour fixer et retenir l’arbre.

Fixez 20 engrenages d’éperon de dents à quatre autres petits moteurs de stepper geared. Ensuite, placez les moteurs stepper dans les cavités de montage de relier un et les monter avec des vis. Attachez ensuite les deux engrenages d’éperon de type B de type 120 aux roulements extérieurs de 237 millimètres de diamètre.

Placez-les dans les cavités d’engrenage du lien un, tandis que l’engrenage d’éperon de type B de 120 dents est engagé avec les 20 engrenages d’éperon de dents montés sur les moteurs. Dévissez et re vissez le moteur si nécessaire pour permettre le positionnement facile des deux engins d’éperon de type B de type 120 dents. Mettez les engrenages en position, alignez le lien un et reliez deux, et insérez le roulement et une boule de poires de ressort dans les trous d’embrayage dans le lien deux.

Avec les deux couvercles d’embrayage ronds alignant et poussant le ressort dans le mécanisme d’embrayage pour le préchargement, insérez un boulon M6 dans les alésages du lien un et deux. Enfin faire pivoter l’assemblage de l’autre côté, et répéter les étapes 4.3 pour ce côté. Fixez l’assemblage en attachant un écrou au boulon M6.

Fixez 20 engrenages d’éperon dentaire à deux autres petits moteurs stepper orientés, puis placez les moteurs stepper dans les cavités de montage du lien deux, et montez-les avec des vis. Placez ensuite un roulement extérieur de 37 millimètres de diamètre dans le boîtier de roulement de l’engin d’éperon de type C de 120 dents. Placez également un roulement extérieur de 32 millimètres de diamètre dans le boîtier de roulement du lien trois.

Fixez le gros engin d’éperon dans le trou de serrure hexagonale du lien trois, à l’aide de vis supplémentaires si nécessaire. Puis, tandis que les petits et les grands engrenages d’éperon se sont engagés, insérez l’arbre sur le lien deux dans les Boers sur le grand engrenage d’éperon et reliez trois. Placez les deux petits moteurs stepper geared dans les cavités de montage de Link trois, et montez-les avec des vis.

Placez ensuite les roulements extérieurs de 8 millimètres de diamètre dans les boîtiers de roulement du lien quatre. Montez l’engrenage de poussée de 20 dents de long sur les deux petits moteurs de stepper. Placez le 140 14ème engrenage biseauté entraîné sur l’extrusion du lien quatre.

Fixez 18 engrenages biseautés de dents à deux petits moteurs stepper geared. Ensuite, placez les moteurs stepper dans les cavités de montage de la liaison quatre, et les monter avec des vis. Enfin insérer l’arbre M5 dans le trou d’arbre de la liaison trois et relier quatre, après les deux liens sont alignés.

Assurez-vous que les structures de bière intégrées sur le lien quatre allumettes avec l’équipement de 20 dents de long éperon. Enfin insérer l’effecteur d’extrémité dans le porte-clés de la grande vitesse biseauté, puis positionner verticalement l’effecteur d’extrémité avec la couleur effecteur fin vissé sur elle. Le manipulateur robotique assemblé ici a cinq liaisons spécialement formées, et cinq joints de revolut pour déplacer, tenir, et incliner localement une sonde américaine.

La sonde peut être pivotée axily à n’importe quel angle. Incliné pour suivre un angle de surface entre zéro degré, et 110 degrés à l’horizontale dans n’importe quelle direction. Et positionné dans un cercle, avec un diamètre de 360 millimètres.

Un large éventail de positions de sondes ne sont atteints qu’avec de petits mouvements du mécanisme de positionnement global restant, lors de l’utilisation du manipulateur robotique proposé. Ici, une simulation montre le robot dans des positions autour d’un fantôme abdominal, démontrant qu’il est capable d’atteindre autour des deux côtés de l’abdomen et une gamme de positions sur le dessus. Lors de l’exécution de ces étapes, il est important de se rappeler que la conduite, et les engrenages de conduite doivent être correctement engagés pour le mécanisme de travailler.

Après cette procédure, nous pouvons assembler manipulateur robotique conception originale pour peut potentiellement être converti en une robité sage pour la tenue, et le positionnement d’autres abdominaux, dispositifs chirurgicaux. À l’aide du manipulateur proposé, les chercheurs ont maintenant un dispositif léger pour explorer les utilisations cliniques potentielles de la technologie robotique d’ultrason, et pour expérimenter avec différents modes d’auteur pour améliorer les résultats diagnostiques.