Zaprojektowanie i wykonanie dedykowanego manipulatora robotycznego do ultrasonografii pozaustrojowej

Opracowaliśmy dodatkowy ustrojowy manipulator robotyczny na szprychy, który będzie miał na celu zastosowanie kliniczne. Zastosowanie systemów robotycznych do diagnostyki ultrasonograficznej może potencjalnie poprawić diagnostykę medyczną. Manipulator składa się z ołowianego ciężarka, a więc rzeczy do wydrukowania, z dala od tworzyw sztucznych, które są wyposażone w mechaniczne sprzęgło.

Sprzęgło jest niezależne od układów elektrycznych i logiki nadrzędnej. Zrobotyzowany manipulator ultradźwiękowy może być używany przez stenografów w celu zmniejszenia ryzyka powtarzających się urazów związanych z przeciążeniem. System może być również wykorzystywany do diagnostyki ultrasonograficznej.

Manipulator zapewnia pełną elastyczność w zakresie wstępnej regulacji ultradźwięków, umożliwiając łatwą i bezpieczną pracę na małej powierzchni. Potencjalnie może być również wykorzystywany do manipulowania innymi urządzeniami medycznymi. Aby rozpocząć, użyj plików STL znajdujących się w materiałach uzupełniających do tego artykułu i wydrukuj wszystkie linki, a efektor jest pokazany tutaj.

Drukuj przy użyciu ABS PLA lub nylonu za pomocą własnej drukarki 3D lub usługi drukowania 3D. Użyj również nylonu, aby wydrukować wszystkie wymagane dodatkowe elementy pokazane tutaj. W razie potrzeby usuń wszelkie materiały pomocnicze pozostałe po druku 3D i wypoleruj wszystkie wydrukowane części plastikowe za pomocą narzędzi do polerowania.

Przymocuj 20-zębowe koła zębate czołowe do czterech małych motoreduktorów krokowych. Następnie umieść silniki krokowe w górskich wnękach ogniwa zero i zamontuj je za pomocą. Następnie umieść dwa łożyska o średnicy zewnętrznej 37 milimetrów w obudowach łożysk ogniwa zero.

Następnie przymocuj 120-zębowe koło zębate czołowe typu A do klucza sześciokątnego pierwszego ogniwa. Teraz włóż wałek na łączniku pierwszym do otworu wału na ogniwie zero z czterema małymi napędzającymi kołami zębatymi czołowymi i włączonym dużym napędzanym kołem zębatym czołowym. Następnie zamontuj kołnierz wału, aby zabezpieczyć i utrzymać wał.

Przymocuj 20 zębów kół zębatych czołowych do kolejnych czterech małych motoreduktorów krokowych. Następnie umieść silniki krokowe we wnękach montażowych ogniwa pierwszego i zamontuj je za pomocą. Następnie przymocuj dwa 120-zębne koła zębate czołowe typu B do łożysk o średnicy zewnętrznej 237 milimetrów.

Umieść je we wnękach przekładni pierwszego ogniwa, podczas gdy 120-zębowe koło zębate czołowe typu B jest sprzężone z 20-zębnymi kołami zębatymi czołowymi zamontowanymi na silnikach. Odkręć i ponownie przykręć silnik, jeśli to konieczne, aby umożliwić łatwe ustawienie dwóch 120-zębowych kół zębatych czołowych typu B. Ustaw koła zębate na miejscu, wyrównaj łącznik pierwszy i łącznik drugi, a następnie włóż łożysko i gruszki sprężyny kulkowej do otworów sprzęgła w ogniwie drugim.

Gdy dwie okrągłe osłony sprzęgła są wyrównane i wciskają sprężynę do mechanizmu sprzęgła w celu wstępnego obciążenia, włóż M6 w otwory łącznika pierwszego i drugiego. Na koniec obróć zespół na drugą stronę i powtórz kroki 4.3 dla tej strony. Zabezpiecz zespół, przykręcając nakrętkę do M6.

Przymocuj 20 kół zębatych czołowych do dwóch kolejnych małych motoreduktorów krokowych, a następnie umieść silniki krokowe we wnękach montażowych ogniwa drugiego i zamontuj je za pomocą. Następnie umieść łożysko o średnicy zewnętrznej 37 milimetrów w obudowie łożyska 120-zębowego koła zębatego czołowego typu c. Umieść również łożysko o średnicy zewnętrznej 32 milimetrów w obudowie łożyska ogniwa trzeciego.

Przymocuj duże koło zębate czołowe w sześciokątnej dziurce od klucza w ogniwie trzecim, w razie potrzeby używając dodatkowych. Następnie, gdy małe i duże koła zębate czołowe są włączone, włóż wał na drugim ogniwie do Burów na dużym kole zębatym czołowym i połącz trzy. Umieść dwa małe motoreduktory krokowe we wnękach montażowych Linka trzeciego i zamontuj je za pomocą.

Następnie umieść łożyska o średnicy zewnętrznej 8 milimetrów w obudowach łożysk ogniwa czwartego. Zamontuj przekładnię czołową o długości 20 zębów na dwóch małych silnikach krokowych. Umieść napędzane 140 14. koło zębate stożkowe na wytłoczeniu czwartego.

Przymocuj 18-zębowe koła zębate stożkowe do dwóch małych motoreduktorów krokowych. Następnie umieść silniki krokowe we wnękach montażowych ogniwa czwartego i zamontuj je za pomocą. Na koniec włóż wałek M5 do otworu wału ogniwa trzeciego i ogniwa czwartego, po wyrównaniu dwóch ogniw.

Upewnij się, że wbudowane napędzane konstrukcje piwa na połączeniu czterech zapałek z 20-zębową przekładnią czołową. Na koniec włóż efektor końcowy do rowka wpustowego dużego koła zębatego stożkowego, a następnie ustaw pionowo efektor końcowy z przykręconym do niego kolorem efektora końcowego. Zamontowany tutaj manipulator robotyczny posiada pięć specjalnie ukształtowanych ogniw oraz pięć przegubów revolut do przesuwania, trzymania i miejscowego przechylania sondy amerykańskiej.

Sondę można obracać osiowo pod dowolnym kątem. Nachylony w celu podążania za kątem powierzchni od zera stopni do 110 stopni do poziomu w dowolnym kierunku. I umieszczony w okręgu o średnicy 360 milimetrów.

Duży zakres pozycji sondy można osiągnąć przy niewielkich ruchach pozostałego globalnego mechanizmu pozycjonowania, w przypadku korzystania z proponowanego zrobotyzowanego manipulatora amerykańskiego. Tutaj symulacja pokazuje robota w pozycjach wokół fantomu na brzuchu, pokazując, że jest w stanie sięgać po obie strony brzucha i szereg pozycji na górze. Wykonując te czynności, należy pamiętać, że biegi napędowe i napędowe muszą być prawidłowo włączone, aby mechanizm działał.

Po tej procedurze możemy zmontować oryginalny projekt manipulatora robotycznego, który może być potencjalnie przekształcony w solidny do trzymania i pozycjonowania innych urządzeń chirurgicznych w jamie brzusznej. Korzystając z proponowanego manipulatora, naukowcy mają teraz lekkie urządzenie do badania potencjalnych zastosowań klinicznych robotycznej technologii ultrasonograficznej oraz do eksperymentowania z różnymi autorskimi trybami w celu poprawy wyników diagnostycznych.