Robotik Kol Uç Efektörü

Zorluk

Müşterinin talebi, minimal miktarda invasif olan robotunun uç efektörü için birden çok küçük, dar alana sıkıştırılmış ekseninin gerçek mutlak konum geribeslemesi sağlamasıydı.

Çözüm

Yenilikçi Searchlight™ özel kodlayıcı sistemi geliştirildi. Bu yeni optik mutlak kodlayıcı son derece küçük, eksen-üstü bir konfigürasyonda gerçek mutlak konumu sağlamak için bir VCSEL lazer kaynağı, kama biçimli bir ayna ve benzersiz, halka biçimli bir detektör dizisinden yararlanır. Işık kaynağı halkanın ortasında sabit bir konumda durur ve döner bir şaftta yer alan aynayı aydınlatır. Ayna lazer ışığını halka detektörün üzerindeki belirli bir konuma geri yansıtır. Şaft döndükçe, yansıtılan ışın halka detektörün üzerinde gezinerek her dönüşte bir simuosidal elektrik sinyal oluşturur. Ardından bu sinusoid 65.536 kez interpole edilerek 0,0055° çözünürlük sağlanır.

Avantaj

Tasarımının kompakt olması sayesinde her eksende boyutu ve ağırlığı önemli miktarda azalır, çok dar bir konfigürasyona birden fazla eksen eklenebilme imkanı kazanılır ve sensör ile ayna arasındaki hizalama toleransları büyük oranda artar. Ayrıca kodlayıcıların motorlara son derece yakın takılarak, manyetik alanlarından etkilenmemelerine imkan tanır. Bu kodlayıcıdan alınan gerçek mutlak konum başlangıçta ya da ameliyat ortasında robotun uç efektörleri hastanın içindeyken eksenlerin hedeflenmesi ihtiyacını ortadan kaldırır. Bu yüksek hızlı bir uygulama olmasa da, detektörün 50kHz’lik bant genişliği bu kodlayıcının 10.000 RPM’ye kadar hızlara ulaşabilmesine imkan sağlar.

Teknik Özellikler