2025上海医疗器械展览会|压力传感器与手术机器人
2025-03-20
2025上海医疗器械展览会了解到,压力传感器主要基于压电效应(晶体、陶瓷)、应变效应(应变片)、电容效应(导体)等原理,感知并响应外部压力变化,将压力信号转换为电信号进行传输和处理。其在手术机器人中能够提供实时的触觉反馈。
1.X觉反馈:用来检测手术工具与组织间的接触力,将该信息以视觉或触觉反馈的形式传递给术者。例如,将小型压力反馈传感器集成到机器人的轴上,提供静态和准静态的力量感知和反馈。或者,术者观察压力传感器读数,了解手术器械与组织接触状态,做出谨慎的手术决策。
2.碰撞检测:压力传感器监测手术器械与人体组织的接触压力,一旦超出安全范围,及时停止机器人的运动,避免对患者组织造成损伤。
3.精细操作:手术机器人需极高操作精度确保手术成功和安全。压力传感器提供手术器械与人体组织接触时的精确压力信息,帮助机器人实现精确的动作控制。术者基于该压力信息,调整机器人运动速度、力度和位置,确保手术的精确性。例如超敏感离子电子皮肤制作的压力传感器,在缝合伤口等精细操作时,帮助术者更好控制力度。
4.抓握控制:在连续体机器人中,集成感知抓握力的力传感器,有助术者精确控制手术器械的力度,提高手术稳定性。
5.接触力测量:接触力传感器测量机器人与组织之间的接触力,减少对敏感器官的损伤。
手术机器人的特殊性,造成对力传感器的要求很高,既要高精度高可靠性,满足手术操作精细需求。又对抓取力、器械力和轴向力矩有着严苛的要求。特别是在结构刚度和灵敏度权衡方面,要求传感器在测量范围内既有足够结构刚度,又能敏感地捕捉力变化。同时,因为手术器械的小巧,要求传感器小型化,便于与手术器械集成。而且,要求传感器在高温高压灭菌情况下,还得保持功能完好。既具备静电绝缘、电磁干扰屏蔽,还要考虑安全密封及生物相容性等特性。最后,从生产角度考虑,还得安装便利,便于在手术器械上安装,确保力反馈的准确性。
文章来源:天工开物michael
若涉及侵权,请立刻联系删除