Robot alla conquista della tecnologia medica

Potente tecnica di azionamento per la robotica

I robot possono aiutare a eseguire processi paralleli e offrire un'elevata precisione e affidabilità anche in caso di lavori faticosi o ripetitivi. Caratteristiche preziose specialmente nella tecnologia medica.

Per seguire degli spostamenti, i robot richiedono azionamenti che soddisfino svariati requisiti. Tra gli aspetti comuni a quasi tutte le applicazioni troviamo lo spazio di installazione ridotto e l’esigenza di unità di azionamento compatte e al contempo leggere. Sono inoltre richieste coppie elevate, alti livelli di precisione e dinamica e la massima densità di potenza. Soprattutto in caso di interazione con i colleghi umani, gli azionamenti devono lavorare in maniera silenziosa per non disturbare la loro concentrazione. Inoltre, devono essere interconnessi tra loro in modo da potersi collegare ad altri componenti del sistema di azionamento del robot e scambiare informazioni con loro in maniera affidabile. Le applicazioni speciali richiedono l'insensibilità ai campi magnetici, la resistenza al vuoto o un basso consumo energetico per un uso mobile a batteria. Potrebbero richiedere anche azionamenti autobloccanti o con gioco estremamente ridotto. In altri casi, ad essere essenziale potrebbe essere la sterilizzazione degli azionamenti. In sintesi possiamo affermare che i requisiti sono diversi e le esigenze sono elevate. Gli esperti di FAULHABER possono vantare molti anni di esperienza pratica e hanno contribuito a trovare un'ampia gamma di soluzioni.

Campo di applicazione: salaoperatoria

I robot chirurgici sono diventati indispensabili. Oggi sono già più di 70 le aziende che offrono sistemi per una vasta gamma di interventi come, ad esempio, quelli alla colonna vertebrale, al ginocchio o all'addome, ma anche le biopsie o quelli neurochirurgici, otorinolaringoiatrici, ginecologici, urologici e persino cardiochirurgici. Gli argomenti a favore dell'impiego di robot in sala operatoria sono ovvi: non conoscono affaticamento, garantiscono massima precisione e velocità così come un'ergonomia ottimale. Gli esperti sono convinti che rivoluzioneranno il lavoro in sala operatoria: il chirurgo controllerà tutto da una console chirurgica e tramite joystick comanderà i bracci robotizzati utilizzati per eseguire gli interventi sul tavolo operatorio. Questa applicazione richiede sistemi di azionamento altamente dinamici e precisi.

La gamma di sistemi e concetti è davvero considerevole. A seconda dell'applicazione e dell'intervento da eseguire, nelle sale operatorie troviamo i tipi di robot più comuni come i robot a bracci articolati, i robot SCARA, i robot esapodi e tripodi, e i cosiddetti robot serpenti. In questi ultimi spesso si utilizzano paranchi a fune e rulli o cinghie dentate per trasmettere il movimento degli azionamenti. Un gioco ridotto e un controllo preciso hanno la massima priorità.

Soluzioni pratiche grazie a anni di esperienza

Maggiori sono le discipline in cui si effettuano interventi chirurgici assistiti da robot, maggiore sarà la domanda di sistemi di azionamento. Grazie alla tecnologia di avvolgimento senza ferro e alla curva di velocità e coppia piatta, FAULHABER offre tutte le proprietà necessarie, come il posizionamento esatto e il controllo della velocità. L'ampia gamma di innovative tecnologie di azionamento in miniatura e micro e la modularità del design consentono di assemblare e adattare soluzioni personalizzate composte da azionamento, riduttore e controllore di posizione per soddisfare requisiti speciali.

Ad ogni modo, in sala operatoria questi azionamenti ad alte prestazioni svolgono anche altri compiti come, ad esempio, durante la ventilazione artificiale in anestesia generale. Nell'unità turbina del ventilatore viene utilizzato un motore brushless CC dal diametro di soli 24 millimetri. L'azionamento impiegato, oltre ad essere molto veloce e silenzioso in tutta la gamma di velocità, è anche molto dinamico. Questo permette una ventilazione quasi naturale, sia per gli adulti che per i bambini e i neonati.

Uso medico al di fuori della sala operatoria

Nel campo della tecnologia medica l'impiego di microazionamenti non si limita alle operazioni assistite da robot. Gli azionamenti sono impiegati, ad esempio, anche nelle pompe cardiache impiantabili, in strumenti chirurgici manuali, nell'ambito della cosmetica, dell'imaging medico e dell'elaborazione medica. Le famiglie di motori ad alte prestazioni come le serie FAULHABER BX4 e BP4 e la serie BXT possono essere adattate in modo flessibile alle applicazioni robotiche più esigenti grazie a componenti aggiuntivi come riduttori, encoder ottici, magnetici o assoluti e controlli di velocità o di posizione.