Sistema de Teste de Precisão de Posicionamento de Robôs Cirúrgicos - Solução de Teste Profissional em Conformidade com a Norma YY/T 1712-2021

A Kingpo Technology Development Limited lançou um sistema profissional e abrangente de testes de precisão para a precisão de posicionamento e desempenho de controlo,Os principais indicadores de desempenho dos robôs cirúrgicos (RA)Projetado em estrita conformidade com o padrão nacional da indústria farmacêutica YY/T 1712-2021, o sistema oferece duas soluções de teste básicas:Ensaios de precisão de posicionamento guiados por navegação e ensaios de desempenho de controlo mestre-escravo, assegurando que o equipamento cumpre requisitos rigorosos de segurança e fiabilidade clínicas.

Solução de hardware do sistema

1. Visão geral da solução de ensaio principal
1) Solução de ensaio de precisão do equipamento RA sob orientação de navegação
Objectivo:Para avaliar a precisão de posicionamento estático e dinâmico de um robô cirúrgico guiado por um sistema de navegação óptica.

Indicadores essenciais:Precisão de posição e repetibilidade da posição.

2) Solução de detecção de precisão do dispositivo RA de controlo mestre-escravo
Objetivo:Para avaliar o desempenho de rastreamento de movimento e a latência entre um manipulador mestre (lado médico) e um braço robótico escravo (lado cirúrgico).
Indicador básico:Tempo de atraso do controlo mestre-escravo.

Diagrama esquemático do sistema

2Explicação pormenorizada do esquema de detecção de precisão de posicionamento de orientação de navegação

Esta solução utiliza um interferômetro a laser de alta precisão como equipamento de medição principal para obter um rastreamento preciso e em tempo real da posição espacial da extremidade do braço robótico.

1) Componentes principais do hardware do sistema:
Interferômetro a laser:

Alvo de localização a laser (SMR):

Adaptador de pontuação do braço do robô, software de controlo e plataforma de análise de dados

2) Principais elementos e métodos de ensaio (com base no Anexo A/T 1712-2021 5.3):
Detecção da precisão da posição:

(1) Montar com segurança o alvo (SMR) na extremidade do braço do robô de posicionamento.
(2) Controlar o braço robótico de modo a que o ponto de medição do dedo de calibração final esteja dentro do espaço de trabalho efetivo.
(3) Definir e seleccionar um cubo com um lado de 300 mm no espaço de trabalho como espaço de medição.
(4) Usar o software de controlo para conduzir o ponto de medição do dedo de calibração ao longo do percurso pré-definido (a partir do ponto A, seguindo sequentemente o ponto B-H e o ponto intermediário J).
(5) O interferômetro a laser mede e registra as coordenadas espaciais reais de cada ponto em tempo real.
(6) Calcular o desvio entre a distância real de cada ponto de medição até ao ponto de partida A e o valor teórico para avaliar a precisão da posição espacial.

Detecção da repetibilidade da posição:

(7) Instalar o alvo e ligar o dispositivo como acima.
(8) Controlar a extremidade do braço robótico para alcançar quaisquer dois pontos no espaço de trabalho efetivo: ponto M e ponto N.
(9) O interferômetro a laser mede e registra com precisão as coordenadas de posição iniciais: M0 (Xm0, Ym0, Zm0), N0 (Xn0, Yn0, Zn0).
(10) No modo automático, o dispositivo de comando retorna o ponto de medição do alvo laser para o ponto M e registra a posição M1 (Xm1, Ym1, Zm1).
(11) Continuar a controlar o dispositivo para mover o ponto de medição para o ponto N e registar a posição N1 (Xn1, Yn1, Zn1).
(12) Repita as etapas 4-5 várias vezes (normalmente 5 vezes) para obter as sequências de coordenadas Mi(Xmi, Ymi, Zmi) e Ni(Xni, Yni, Zni) (i = 1,2,3,4,5).
(13) Calcular a dispersão (desvio padrão ou desvio máximo) das posições de retorno múltiplo dos pontos M e N para avaliar a repetibilidade da posição.

3. Explicação pormenorizada da solução de teste de desempenho de controlo mestre-escravo
Esta solução centra-se na avaliação do desempenho em tempo real e sincronização de operações mestre-escravo de robôs cirúrgicos.
1) Componentes principais do hardware do sistema:
Aquisição e análise de sinal mestre-escravo:
Dispositivo gerador de movimento linear, barra de ligação rígida, sensor de deslocamento de alta precisão (monitorando o deslocamento da alça principal e do ponto de referência final do escravo).

2) Principais elementos e métodos de ensaio (com base no Anexo I/T 1712-2021 5.6):
Teste de tempo de atraso de controlo mestre-escravo:
(1) Configuração do ensaio: conectar a alça principal ao gerador de movimento linear através de uma ligação rígida. Instalar sensores de deslocamento de alta precisão nos pontos de referência da alça principal e do braço escravo.
(2) Protocolo de movimento: definir a relação de mapeamento mestre-escravo para 1:1.
(3) Requisitos de movimento dos pontos de referência finais principais:
Acelerar para 80% da velocidade nominal dentro de 200ms.
Manter uma velocidade constante durante uma distância.
Desacelerar para uma parada completa dentro de 200ms.
(4) Aquisição de dados:Usar um analisador de aquisição de sinal mestre-escravo para gravar sincronicamente as curvas de deslocamento-tempo dos sensores de deslocamento mestre e escravo com alta precisão e alta densidade.
(5) Cálculo do atraso: Analyze the displacement-time curve and calculate the time difference from when the master starts moving to when the slave starts responding (motion delay) and from when the master stops moving to when the slave stops responding (stop delay).
(6) Repetibilidade: o eixo X/Y/Z do dispositivo é testado três vezes de forma independente e os resultados finais são calculados em média.

4- Vantagens e valor do produto
Conformidade autorizada:Os ensaios são realizados em estrita conformidade com os requisitos da norma YY/T 1712-2021 "Equipamentos cirúrgicos assistidos e sistemas cirúrgicos assistidos utilizando tecnologia robótica".
Medição de alta precisão:O núcleo adota o interferômetro laser Zhongtu GTS3300 (precisão espacial 15μm + 6μm / m) e esfera alvo de precisão ultra-alta (precisão do centro 12,7μm) para garantir resultados de medição confiáveis.
Cobertura da solução profissional:Uma solução única para as duas necessidades fundamentais de teste de desempenho dos robôs cirúrgicos: precisão de navegação e posicionamento (precisão de posição,Repetitividade) e desempenho do controlo mestre-escravo (tempo de atraso).
Confiabilidade industrial:O equipamento chave tem um nível de proteção IP54, adequado para ambientes industriais e médicos de I&D.
Aquisição de dados de alto desempenho:O teste de atraso mestre-escravo utiliza um analisador de amostragem síncrona de resolução de 24 bits, 204,8 kHz, para capturar com precisão sinais de atraso de nível de milissegundo.
Normalização operacional:Fornecer procedimentos de ensaio e métodos de tratamento de dados claros e normalizados para assegurar a coerência e a comparabilidade dos ensaios.

Resumo

O sistema de teste de precisão de posicionamento de robôs cirúrgicos da Kingpo Technology Development Limited é uma ferramenta profissional ideal para fabricantes de dispositivos médicos,Agências de inspecção da qualidade e hospitais para realizar a verificação do desempenho do robô cirúrgico, inspecção de fábrica, inspecção de tipo e controlo diário da qualidade, proporcionando garantias sólidas de ensaios para o funcionamento seguro, preciso e fiável dos robôs cirúrgicos.