Wíwọ ara ènìyàn: Báwo ni mọ́tò kékeré stepper ṣe di ọkàn àwọn róbọ́ọ̀tì oníṣègùn tí ó lè fa ìpalára díẹ̀?

Nínú àwọn fíìmù ìtàn àròsọ sáyẹ́ǹsì, a sábà máa ń rí àwọn ibi tí àwọn robot kékeré ti ń wọ inú àwọn iṣan ẹ̀jẹ̀ ènìyàn láti tún àwọn ọgbẹ́ náà ṣe. Lóde òní, ìtàn àròsọ yìí ń di òótọ́ kíákíá. “Ọkàn” tó ń mú kí àwọn robot ìṣègùn wọ̀nyí ṣe iṣẹ́ abẹ tó rọrùn ni micro-mọ́tò ìgbésẹ̀, èyí tí ó kéré ní ìwọ̀n ṣùgbọ́n tí ó lágbára ní agbára.

Pẹ̀lú bí iye àwọn ènìyàn tó ń dàgbà sí i àti bí ìbéèrè fún iṣẹ́ abẹ tó kéré jù ṣe ń pọ̀ sí i, ọjà robot ìṣègùn ń fẹ̀ sí i ní ìwọ̀n ọdọọdún tó ju 20% lọ lábẹ́ àṣà yìí, àwọn onímọ̀ nípa ìlera kékeré ń pọ̀ sí i.awọn mọto stepper, pẹ̀lú àwọn àǹfààní wọn ti ipò tí ó péye, agbára ìṣàkóso tí ó lágbára, àti ìwọ̀n kékeré, ń di orísun agbára pàtàkì fún onírúurú robot ìṣègùn tí ó kéré jùlọ. Àpilẹ̀kọ yìí yóò ṣe àgbéyẹ̀wò ìlò àwọn mọ́tò kékeré nínú iṣẹ́ abẹ ìṣègùn tí ó kéré jùlọ àti bí ó ṣe ń gbé ìṣègùn tí ó péye dé ibi gíga.

一,Mọ́tò kékeré stepper: “ọkàn” tó dára jùlọ fún àwọn robot ìṣègùn

Micro kanmọ́tò stepperjẹ́ actuator kan tí ó ń yí àwọn àmì ìlù iná mànàmáná padà sí ìyípo igun. Láìdàbí àwọn mọ́tò DC ìbílẹ̀, ó lè ṣe àṣeyọrí ipò pàtó lábẹ́ ìṣàkóso ṣíṣí-loop. Pẹ̀lú gbogbo ìlù tí a fi ń wọlé, mọ́tò náà ń yí igun tí ó dúró ṣinṣin (tí a ń pè ní igun ìgbésẹ̀). Ànímọ́ yìí fún un ní àwọn àǹfààní àrà ọ̀tọ̀ nínú àwọn ohun èlò ìṣègùn tí ó kéré jùlọ:

1. Pípéye àti ìṣàkóṣo

Micro deede kanmọ́tò stepperle ṣe àṣeyọrí igun ìgbésẹ̀ ti 1.8° tàbí kí ó kéré sí i. Pẹ̀lú ìmọ̀ ẹ̀rọ ìwakọ̀ kékeré, ìpele ipò rẹ̀ le dé ipele micrometer. Fún àwọn ohun èlò iṣẹ́ abẹ tí ó nílò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ pípé, irú ìpele bẹ́ẹ̀ ṣe pàtàkì. Fún àpẹẹrẹ, nínú iṣẹ́ abẹ ojú, abẹ́rẹ́ tí a ń darí mọ́tò nílò láti tẹ̀síwájú pẹ̀lú ìpele micrometer láti yẹra fún bíba retina jẹ́.

2. Apẹrẹ kekere

Lọ́wọ́lọ́wọ́, àwọn mọ́tò kékeré stepper tí wọ́n ní ìwọ̀n tó kéré tó 1.9 millimeters tí wọ́n sì wọ̀n tó kéré sí gram 1 wà lórí ọjà. Ìwọ̀n kékeré yìí ń jẹ́ kí wọ́n rọrùn láti fi sínú àwọn àyè tóóró bíi endoscopes, catheters, forceps, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, èyí sì ń jẹ́ kí iṣẹ́ “jinlẹ̀ nínú ara ènìyàn” ṣeé ṣe.

3. Iwọn agbara iyipo giga

Láìka ìwọ̀n kékeré wọn sí, àwọn ohun èlò mágnẹ́ẹ̀tì tó ti pẹ́ àti àwọn àwòrán ẹ̀rọ itanna ń jẹ́ kí àwọn mọ́tò kékeré stepper lè mú agbára tó láti fi wakọ̀ àwọn ohun èlò iṣẹ́ abẹ. Fún àpẹẹrẹ, mọ́tò kan tí ó ní ìwọ̀n 4 millimeters lè mú agbára ìdúró tí ó ju 0.5 mN·m lọ, èyí tí ó tó láti wakọ̀ àwọn ẹ̀rọ ìgé tàbí gbígbà kékeré.

4. Ibamu ati igbẹkẹle

Micro-ipele iṣoogunawọn mọto stepperWọ́n sábà máa ń ní àwọn ohun èlò ìbora irin alagbara àti àwọn ìbòrí pàtàkì, èyí tí ó ń rí i dájú pé ó dára láti ní ìbáramu àti láti kojú ìbàjẹ́ ní àyíká ara ènìyàn. Ní àfikún, ìṣètò wọn tí kò ní brush dín ìfọ́ àti ooru kù, èyí tí ó ń rí i dájú pé iṣẹ́ rẹ̀ dúró ṣinṣin fún ìgbà pípẹ́ nínú ara.

二,Awọn ohun elo pataki mẹta: lati ayẹwo aisan si itọju

1. Rọ́bọ́ọ̀tì ìtọ́jú iṣan ara: “aṣíborí” fún ìlọ kiri pàtó

Nínú ìtọ́jú àwọn àrùn ọkàn àti ẹ̀jẹ̀, iṣẹ́ abẹ ìtọ́jú jẹ́ ọ̀nà tí ó wọ́pọ̀. Nínú àwọn iṣẹ́ abẹ ìbílẹ̀, àwọn dókítà ní láti fi ọwọ́ tẹ àwọn ìtọ́sọ́nà àti àwọn catheter lábẹ́ ìtọ́sọ́nà X-ray, èyí tí ó jẹ́ ìpèníjà àti ewu ìtànṣán.

Àwọn roboti tí wọ́n ń lo micro stepper motors ń yí ipò yìí padà. Ní òpin ètò robot náà, multiple micro micros ló ń yí ipò yìí padà.awọn mọto stepperṢiṣẹ́ papọ̀ láti ṣàkóso ìlọsíwájú, ìyípo, àti ìtẹ̀sí ti okùn ìtọ́sọ́nà náà dáadáa. Pẹ̀lú ìṣàwárí ojú AI, àwọn mọ́tò náà lè ṣe àtúnṣe ipa ọ̀nà iwájú láìfọwọ́sí nípa lílo ìwádìí angiography, ní rírìn kiri àwọn iṣan ẹ̀jẹ̀ tí ó ní ìpele pípéye ti 0.1 milimita láti dé ibi tí ó ti farapa. Èyí kìí ṣe pé ó dín ìṣòro iṣẹ́-abẹ kù nìkan ni, ṣùgbọ́n ó tún dín ìfarahàn ìtànṣán kù fún àwọn aláìsàn àti àwọn dókítà.

2. Rọ́bọ́ọ̀tì iṣẹ́ abẹ Endoscopic: apá “robọ́ọ̀tì” tó rọrùn

Iṣẹ́ abẹ endoscopic transluminal orifice (NOTES) jẹ́ ọ̀nà tuntun láti ṣe iṣẹ́ abẹ tí ó lè fa ìpalára díẹ̀. Àwọn dókítà máa ń fi endoscopes sínú àwọn ihò àdánidá bíi ẹnu àti ìdí láti ṣe iṣẹ́ abẹ bíi yíyọ gallbladder kúrò àti ìṣẹ́ abẹ appendectomy.

Kókó pàtàkì fún irú iṣẹ́ abẹ yìí wà ní iwájú endoscope, èyí tí ó gbọ́dọ̀ ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìyípo òmìnira àti agbára ìfọwọ́sowọ́pọ̀ pípéye.Àwọn mọ́tò kékeré stepperKó ipa pàtàkì níbí: ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn mọ́tò kékeré ló ń ṣàkóso títẹ̀ lẹ́ńsì sókè sí ìsàlẹ̀, sí apá òsì sí apá ọ̀tún, àti ṣíṣí àti pípa, àti yíyípo àwọn forceps iṣẹ́ abẹ. Nítorí ànímọ́ stepper ti àwọn mọ́tò náà, àwọn dókítà lè ṣàkóso bí iṣẹ́ kọ̀ọ̀kan ṣe ń lọ, èyí tó ń jẹ́ kí wọ́n pínyà àti rírán àsopọ̀ tó péye. Lọ́wọ́lọ́wọ́, àwọn mọ́tò tí wọ́n ní ìwọ̀n 3-5 milimita péré ni a lè fi sínú àwọn effectors end-effector, èyí tó ń jẹ́ kí endoscopes ṣe àwọn iṣẹ́ tó díjú ní àwọn àyè tó ní ààlà.

3. Ètò ìfijiṣẹ́ oògùn tí a fojúsùn: “fáàfù” fún ìtúsílẹ̀ pàtó

Nínú iṣẹ́ ìtọ́jú àrùn jẹjẹrẹ, ìfiránṣẹ́ oògùn tí a fojú sí ṣe pàtàkì láti dín àwọn ipa ẹ̀gbẹ́ kù. Àwọn olùwádìí ń ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ẹ̀rọ ìfiránṣẹ́ oògùn tí a lè gbìn sínú rẹ̀ tí àwọn ẹ̀rọ micro-stepping ń darí. Àwọn ẹ̀rọ wọ̀nyí ní ibi ìpamọ́ oògùn àti micro-pump, tí ó ń ṣàkóso ṣíṣí àti pípa àwọn micro-valve nípasẹ̀ mọ́tò náà láti ṣe àṣeyọrí ìtújáde oògùn tí a ṣe ní àkókò àti ní iye. 

Fún àpẹẹrẹ, fún àwọn aláìsàn àrùn jẹjẹrẹ tí wọ́n nílò ìtọ́jú chemotherapy fún ìgbà pípẹ́, ètò ìfijiṣẹ́ oògùn tí a fi sínú mọ́tò lè tú àwọn oògùn jáde láìfọwọ́sí gẹ́gẹ́ bí àwọn ètò tí a ti ṣètò tẹ́lẹ̀ tàbí àwọn àmì ìṣiṣẹ́ ara ní àkókò gidi (bíi àwọn ìyípadà nínú glucose ẹ̀jẹ̀ àti pH), nípa bẹ́ẹ̀ ó yẹra fún ìrora tí a fi ń fún abẹ́rẹ́ déédéé. Àwọn ànímọ́ ìgbésẹ̀ ti mọ́tò stepper micro ń rí i dájú pé ìwọ̀n gíga wà nínú ìwọ̀n tí a fi sílẹ̀ kọ̀ọ̀kan, pẹ̀lú àṣìṣe tí a lè ṣàkóso láàrín 5%.

二,Awọn italaya imọ-ẹrọ ati awọn aṣeyọri

Pelu agbara nla ti microawọn mọto stepperNínú iṣẹ́ ìṣègùn tí ó lè fa ìpalára púpọ̀, ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìpèníjà ìmọ̀-ẹ̀rọ ló ṣì nílò láti borí kí a tó lè lo ìṣègùn tó gbòòrò:

1. Ìwọ̀ntúnwọ̀nsí láàrín dínkù àti ìwọ̀n agbára

Bí ìwọ̀n àwọn mọ́tò ṣe ń dínkù, àwọn ìṣòro ìtújáde ooru ń di ohun tó hàn gbangba. Lọ́wọ́lọ́wọ́, àwọn olùwádìí ń ṣe àwárí àwọn ohun èlò mágnẹ́ẹ̀tì tuntun (bíi bọ́rọ́nì irin neodymium) àti àwọn àwòrán yíyípo tó gbéṣẹ́ láti mú kí iṣẹ́ àgbékalẹ̀ náà sunwọ̀n síi láàrín ìwọ̀n tó lopin, nígbà tí wọ́n ń ṣe àṣeyọrí ìtújáde ooru kíákíá nípasẹ̀ ṣíṣe àṣeyọrí àwọn ohun èlò àti àwọn ilé. 

2. Apẹrẹ alaileso ati ti a fi edidi di

Àwọn mọ́tò tí ó wọ inú ara ènìyàn gbọ́dọ̀ ní ìdènà pípé láti dènà àwọn omi ara láti wọ inú ara kí ó sì fa àwọn ìyípo kúkúrú tàbí àkóràn. Ìlọsíwájú nínú ìlò ẹ̀rọ ìdènà lésà àti ìmọ̀ ẹ̀rọ ìdènà abẹ́rẹ́ tí ó péye ti jẹ́ kí àwọn kọ́ọ̀bù mọ́tò tí ó ní ìwọ̀n límítà díẹ̀ lè ní ààbò IP68, kí wọ́n lè fara da ìgbóná-òtútù gíga àti ìfúnpá gíga.

3. Ibamu pẹlu resonance oofa

Àwọn iṣẹ́ abẹ kan gbọ́dọ̀ wáyé lábẹ́ ìtọ́sọ́nà MRI, èyí tó ń béèrè fún àwọn mọ́tò tí kò ní àwọn ohun èlò ferromagnetic àti tí kò mú kí ìdènà elektronic jáde.awọn mọto stepperń yọjú gẹ́gẹ́ bí àwọn ojútùú, nítorí wọ́n ṣì lè ṣiṣẹ́ déédéé ní àwọn pápá oofa tí ó lágbára. 

二,Ìwòye Ọjọ́ Ọ̀la: Smart Micro-motion àti Remote Surgery

Ní ọjọ́ iwájú sí ọdún 2030, pẹ̀lú ìdàgbàsókè ìmọ̀-ẹ̀rọ atọwọ́dá àti ìmọ̀-ẹ̀rọ 5G, àwọn mọ́tò kékeré stepper yóò gbé àwọn róbọ́ọ̀tì ìṣègùn tí ó kéré jù lọ dé ìpele gíga:

Ìmọ̀lára ọlọ́gbọ́n àti ìṣàkóso àtúnṣe: Mótò ọlọ́gbọ́n tí a so pọ̀ mọ́ àwọn microsensors lè rí líle àsopọ àti ìyípadà ìṣàn ẹ̀jẹ̀, ó lè ṣàtúnṣe agbára ìṣiṣẹ́ láìfọwọ́sowọ́pọ̀, kí ó sì yẹra fún bíba àwọn àsopọ déédéé jẹ́.

Gbajúmọ̀ iṣẹ́ abẹ láti ọ̀nà jíjìn: Micro-pele gígaawọn mọto stepper, pẹ̀lú àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì ìbánisọ̀rọ̀ tí kò ní ìfaradà díẹ̀, ó ń jẹ́ kí àwọn ògbógi ṣe iṣẹ́ abẹ tí ó kéré jù fún àwọn aláìsàn ní àwọn agbègbè jíjìnnà, kódà ní ẹgbẹẹgbẹ̀rún máìlì.

Iṣẹ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ẹgbẹ́: Lọ́jọ́ iwájú, ó ṣeé ṣe kí àwọn “roboti kapsulu” kan wà tí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn mọ́tò micro stepper ń darí, èyí tí yóò wọ inú ara ní ọ̀nà tí a ṣètò láti ṣe àwọn iṣẹ́ bíi ìwádìí, ìṣàyẹ̀wò, àti fífi oògùn ránṣẹ́.

五,Ìparí

Láti àwọn èròjà ilé-iṣẹ́ tí a kọ́kọ́ lò nínú ẹ̀rọ ìtẹ̀wé àti ẹ̀rọ ìdánáṣe sí “ọkàn” tí ó ń wọ inú ara ènìyàn láti gba ẹ̀mí là báyìí, àwọn mọ́tò kékeré stepper ń kọ orí tuntun kan nínú ẹ̀ka ìtọ́jú tí ó kéré jù. Pẹ̀lú ìṣípo tí ó péye ní ìwọ̀n micrometer, wọ́n ń fún àwọn dókítà ní agbára ìṣiṣẹ́ tí ó ju ọwọ́ ènìyàn lọ, èyí tí ó ń mú kí iṣẹ́ abẹ túbọ̀ dáàbò bo, kí ó má ​​baà bani nínú jẹ́, kí ó sì yára padà bọ̀ sípò. Pẹ̀lú àwọn àṣeyọrí ìmọ̀-ẹ̀rọ tí ń bá a lọ, a ní ìdí láti gbàgbọ́ pé àwọn mọ́tò kékeré stepper yóò di agbára ìwakọ̀ pàtàkì fún ìtọ́jú tí ó péye ní ọjọ́ iwájú.