Diseño e implementación de un manipulador robótico a medida para ultrasonido extracorpórea

Desarrollamos un manipulador robótico de radios de ultrasonido extra corpóreo, que tendrá como objetivo traducir en uso clínico. El uso de sistemas robóticos para el diagnóstico de ultrasonido, potencialmente puede mejorar el diagnóstico médico. El manipulador consiste en peso de plomo, por lo que las cosas imprimibles, lejos de los plásticos que un embrague mecánico, característica.

El embrague es independiente de los sistemas eléctricos y la lógica suferal. El manipulador robótico de ultrasonidos puede ser utilizado por los taquígrafos para reducir el riesgo de lesiones por tensión repetitiva. El sistema también se puede utilizar para un diagnóstico de ultrasonido.

El manipulador proporciona total flexibilidad para los ajustes previos a ultrasonidos, lo que permite un funcionamiento fácil y seguro en un área pequeña. Potencialmente también se puede utilizar para manipular otros dispositivos médicos. Para comenzar, utilice los archivos STL proporcionados en los materiales complementarios para este artículo, e imprima todos los enlaces y el efector se muestra aquí.

Imprima con ABS PLA o nylon con su propia impresora 3D o un servicio de impresión 3D. También utilice nylon para imprimir todos los componentes adicionales necesarios que se muestran aquí. Según sea necesario, elimine los materiales de soporte que queden de la impresión 3D y pula todas las piezas de plástico impresas con herramientas de pulido.

Fije 20 engranajes de espolón de dientes a cuatro pequeños motores paso a paso. A continuación, coloque los motores paso a paso en las cavidades de montaña del eslabón cero y montarlos con tornillos. A continuación, coloque los dos rodamientos de 37 milímetros de diámetro exterior en las carcasas de rodamientos de enlace cero.

A continuación, fije el engranaje de espolón de 120 dientes tipo A en la llave hexagonal del eslabón uno. Ahora inserte el eje en el enlace uno en el orificio del eje en el enlace cero con los cuatro engranajes de espolón de conducción pequeños, y el engranaje de espolón accionado grande activado. A continuación, monte el collar del eje para fijar y retener el eje.

Fije 20 engranajes de espolón de dientes a otros cuatro pequeños motores paso a paso. A continuación, coloque los motores paso a paso en las cavidades de montaje del eslabón uno y móntelos con tornillos. A continuación, conecte los dos engranajes de espolón de 120 dientes tipo B a los rodamientos de 237 milímetros de diámetro exterior.

Colóquelos en las cavidades de engranajes del eslabón uno, mientras que el engranaje de espolón de 120 dientes tipo B se activa con los engranajes de espolón de 20 dientes montados en los motores. Desatornille, y vuelva a atornillar el motor si es necesario para permitir el fácil posicionamiento de los dos 120 dientes tipo B engranaje de espolón. Coloque los engranajes en su posición, alinee el enlace uno y vincule dos, e inserte el rodamiento y una pera de resorte de bolas en los orificios del embrague en el enlace dos.

Con las dos cubiertas redondas del embrague alineando y empujando el resorte en el mecanismo del embrague para la precarga, inserte un perno M6 en los orificios del eslabón uno y dos. Finalmente gire el ensamblaje al otro lado, y repita los pasos 4.3 para este lado. Fije el conjunto fijando una tuerca al perno M6.

Fije 20 engranajes de espolón de dientes a dos motores paso a paso más pequeños, luego coloque los motores paso a paso en las cavidades de montaje del eslabón dos, y montarlos con tornillos. A continuación, coloque un rodamiento de 37 milímetros de diámetro exterior en la carcasa del rodamiento de los 120 dientes tipo c engranaje de espolón. Coloque también un rodamiento de 32 milímetros de diámetro exterior en la carcasa del rodamiento del eslabón tres.

Fije el engranaje de espolón grande en el ojo hexagonal del eslabón tres, utilizando tornillos adicionales si es necesario. Luego, mientras que los engranajes pequeños y los engranajes de espolón grandes conectados, inserte el eje en el enlace dos en los bóers en el engranaje de espolón grande y el enlace tres. Coloque los dos pequeños motores paso a paso en las cavidades de montaje de Link three y móntelos con tornillos.

A continuación, coloque los rodamientos de 8 milímetros de diámetro exterior en los soportes de rodamientos del eslabón cuatro. Monte el engranaje de espolón de 20 dientes de largo en los dos pequeños motores paso a paso. Coloque el engranaje biselado accionado 140 14 en la extrusión del eslabón cuatro.

Fije 18 engranajes biselados de dientes a dos pequeños motores paso a paso. A continuación, coloque los motores paso a paso en las cavidades de montaje del eslabón cuatro y móntelos con tornillos. Finalmente inserte el eje M5 en el orificio del eje del eslabón tres y el eslabón cuatro, después de que los dos eslabones estén alineados.

Asegurar las estructuras de cerveza impulsadas incorporadas en el eslabón cuatro coincide con el engranaje de espolón de 20 dientes de largo. Finalmente inserte el efector final en la llave del engranaje biselado grande y luego coloque verticalmente el efector final con el color del efector final atornillado en él. El manipulador robótico montado aquí tiene cinco eslabones especialmente formados, y cinco articulaciones revolutas para mover, sostener e inclinar localmente una sonda estadounidense.

La sonda se puede girar de forma aproximada a cualquier ángulo. Inclinado para seguir un ángulo de superficie entre cero grados, y 110 grados a la horizontal en cualquier dirección. Y posicionado dentro de un círculo, con un diámetro de 360 milímetros.

Se alcanza una amplia gama de posiciones de sonda con sólo pequeños movimientos del mecanismo de posicionamiento global restante, cuando se utiliza el manipulador robótico nosotros propuesto. Aquí una simulación muestra al robot en posiciones alrededor de un fantasma abdominal, demostrando que es capaz de alcanzar alrededor de ambos lados del abdomen y un rango de posiciones en la parte superior. Al realizar estos pasos, es importante recordar que la conducción, y los engranajes de conducción tienen que estar correctamente comprometidos para que el mecanismo funcione.

Después de este procedimiento, podemos ensamblar el diseño original del manipulador robótico para que pueda convertirse en una robity sabia para sostener, y posicionar otros dispositivos abdominales, quirúrgicos. Utilizando el manipulador propuesto, los investigadores ahora tienen un dispositivo ligero para explorar los posibles usos clínicos de la tecnología de ultrasonido robótico, y para experimentar con diferentes modos creados para mejorar el resultado de diagnóstico.