El innovador sistema de codificador personalizado Searchlight™ proporciona realimentación de posición absoluta de varios ejes pequeños y densamente empaquetados para el efector final de un robot quirúrgico mínimamente invasivo.
El reto
El cliente requirió realimentación real de la posición absoluta de varios ejes pequeños y densamente empaquetados para el efector final de su robot quirúrgico mínimamente invasivo.
La solución
Se desarrolló el innovador sistema de codificador personalizado Searchlight™. Este nuevo codificador óptico absoluto utiliza una fuente láser VCSEL, un espejo en forma de cuña y una matriz de detectores única en forma de anillo para proporcionar una posición absoluta verdadera en una configuración extremadamente pequeña en el eje. La fuente de luz se encuentra en el medio del anillo en una ubicación estacionaria e ilumina el espejo colocado en un eje giratorio. El espejo refleja la luz láser nuevamente hacia el detector de anillo en una ubicación específica. A medida que el eje gira, el haz reflejado recorre el detector de anillo generando una señal eléctrica sinusoidal de una vez por revolución. Esta sinusoide se interpola luego 65.536 veces con una resolución de 0,0055°.
El beneficio
El diseño compacto da como resultado una reducción significativa en el tamaño y el peso de cada eje, la capacidad de empaquetar múltiples ejes en una configuración muy densa, así como generosas tolerancias de alineación entre el sensor y el espejo. También permite que los codificadores se instalen extremadamente cerca de los motores, sin que se vean afectados por sus campos magnéticos. La verdadera posición absoluta de estos codificadores elimina la necesidad de colocar ejes en el arranque o si hubo una interrupción en el poder, a mitad de la cirugía, mientras los efectores finales del robot estaban dentro del paciente. Si bien esta no era una aplicación de alta velocidad, el ancho de banda de 50 kHz del detector permite que este codificador alcance velocidades de hasta 10,000 RPM.
Specifications
| Diámetro de PCB | 20mm |
| Diámetro del espejo | 4.5mm |
| Salidas | Interfaz serie específica del cliente |
| Resolución | 65,536 CPR (19.8 arco-sec; 95.9 µrad) |
| Velocidad máxima | 10,000 RPM |
| Tolerancias de alineación | +/-250µm Axial y radial, +/-1° Tilt |
