로봇 팔 종단 반응기

과제

이 고객에게는 최소한으로 침습적인 수술용 로봇의 종단 반응기를 위해 밀도 높게 배치된 여러 소형 축의 정확한 절대 위치 피드백이 필요했습니다.

솔루션

혁신적인 Searchlight™ 맞춤형 엔코더 시스템이 개발되었습니다. 새로운 광학 절대 엔코더는 쐐기형 거울과 독특한 고리 형태의 탐지기 어레이로 구성된 VCSEL 레이저원을 활용하여 극도로 작은 축상 구성에서도 정확한 절대 위치를 제공합니다. 광원이 정적 위치에 있는 고리의 중앙에 배치되며 회전하는 축에 장착된 거울을 비춥니다. 거울은 레이저 광선을 특정 위치에 있는 고리 탐지기로 다시 반사합니다. 축이 회전함에 따라 반사된 빔은 고리 탐지기 둘레를 휘감으며 회전당 1회의 사인 곡선 전기 신호를 생성합니다. 이 사인 곡선은 65,536회 보간되어 0.0055°의 해상도를 산출합니다.

이점

소형 설계는 각 축의 크기와 무게의 상당한 감소, 여러 축을 매우 밀도 높은 구성으로 패키징하는 능력은 물론, 센서와 거울 간의 넉넉한 정렬 허용 오차를 가능하게 합니다. 또한 엔코더를 모터에 매우 가깝게 설치할 수 있어 자기장으로부터 영향을 받지 않을 수 있습니다. 이러한 엔코더의 정확한 절대 위치는 로봇의 종단 반응기가 환자의 신체 내부에 들어가 있는 상태에서 수술 중에 전력 공급이 중단되거나 시작 시에 축이 제 자리로 돌아가야 할 필요성을 없애줍니다. 로봇 팔은 고속 응용 분야는 아니지만, 50kHz에 달하는 탐지기의 대역폭은 이 엔코더가 최대 10,000RPM의 속도를 낼 수 있도록 지원합니다.

제품 사양