Рабочий инструмент робота-манипулятора

Проблема

Заказчику требовалась обратная связь по фактическому абсолютному положению на основании данных от нескольких небольших плотно размещенных осей рабочего органа минимально инвазивного хирургического робота.

Решение

В связи с эти была разработана специализированная инновационная система энкодеров Searchlight™. Этот новый оптический энкодер абсолютного положения в очень маленькой осевой конфигурации использует лазерный источник VCSEL, клинообразное зеркало и уникальную кольцевую детекторную матрицу для определения фактического абсолютного положения. Источник света неподвижно зафиксирован в центре кольца и освещает зеркало, расположенное на вращающемся валу. Зеркало отражает лазер в определенное место кольцевого детектора. Когда вал вращается, отраженный луч проходит вокруг кольцевого детектора, генерируя по одному синусоидальному электрическому сигналу за оборот. После этого синусоида интерполируется 65 536 раз, за счет чего обеспечивается разрешающая способность 0,0055°.

Преимущество

Компактная конструкция обеспечивает значительное уменьшение размеров и веса каждой оси, позволяет очень плотно размещать несколько осей, а также создает большие допуски при выравнивании датчика и зеркала. Она также позволяет устанавливать в непосредственной близости от двигателей энкодеры, на которые не воздействуют магнитные поля двигателей. Данные о фактическом абсолютном положении, полученные от энкодеров, устраняют необходимость в возвращении осей в исходное положение при запуске или при перебоях в питании в середине операции, когда рабочие органы робота находятся внутри пациента. Хотя в этом сценарии применения не требуется высокая скорость работы, полоса пропускания детектора 50 кГц позволяет энкодеру достигать частоты до 10 000 об/мин.

Характеристики