Testsystem zur Positionsgenauigkeit chirurgischer Roboter - Professionelle Testlösung gemäß YY/T 1712-2021 Standard

Kingpo Technology Development Limited hat ein professionelles und umfassendes Präzisionstestsystem für die Positionsgenauigkeit und das Kontrollverhalten von chirurgischen Robotern (RA) auf den Markt gebracht. Das System wurde in strikter Übereinstimmung mit dem nationalen pharmazeutischen Industriestandard YY/T 1712-2021 entwickelt und bietet zwei Kerntestlösungen: Navigation-geführte Positionsgenauigkeitstests und Master-Slave-Kontrollleistungstests, um sicherzustellen, dass die Geräte strenge klinische Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllen.

Systemhardwarelösung

1. Überblick über die Kerntestlösung
1) RA-Gerätegenauigkeitstestlösung unter Navigationsführung
Ziel:Bewertung der statischen und dynamischen Positionsgenauigkeit eines chirurgischen Roboters, der durch ein optisches Navigationssystem geführt wird.

Kernindikatoren:Positionsgenauigkeit und Positionswiederholbarkeit.

2) Master-Slave-Kontroll-RA-Gerätegenauigkeitsdetektionslösung
Zweck:Bewertung der Bewegungserfassungsleistung und Latenz zwischen einem Master-Manipulator (Arztseite) und einem Slave-Roboterarm (Chirurgieseite).
Kernindikator:Master-Slave-Kontrollverzögerungszeit.

Systemschematische Darstellung

2. Detaillierte Erläuterung des Navigationsführungs-Positionsgenauigkeitsdetektionsschemas

Diese Lösung verwendet ein hochpräzises Laserinterferometer als Kernmessgerät, um eine Echtzeit- und genaue Verfolgung der räumlichen Position des Endes des Roboterarms zu erreichen.

1) Kernkomponenten der Systemhardware:
Laserinterferometer:

Laser Tracker Target (SMR):

Positionierroboterarm-Endadapter, Steuerungssoftware und Datenanalyseplattform

2) Wichtige Testelemente und -methoden (basierend auf YY/T 1712-2021 5.3):
Positionsgenauigkeitsdetektion:

(1) Befestigen Sie das Ziel (SMR) sicher am Ende des Positionierroboterarms.
(2) Steuern Sie den Roboterarm so, dass sich der Messpunkt des Endkalibrierungsfingers innerhalb des effektiven Arbeitsbereichs befindet.
(3) Definieren und wählen Sie einen Würfel mit einer Seitenlänge von 300 mm im Arbeitsbereich als Messraum.
(4) Verwenden Sie die Steuerungssoftware, um den Messpunkt des Kalibrierungsfingers entlang des voreingestellten Pfads zu bewegen (beginnend an Punkt A, entlang B-H und dem Zwischenpunkt J in der Reihenfolge).
(5) Das Laserinterferometer misst und zeichnet die tatsächlichen räumlichen Koordinaten jedes Punktes in Echtzeit auf.
(6) Berechnen Sie die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Abstand jedes Messpunkts zum Ausgangspunkt A und dem theoretischen Wert, um die räumliche Positionsgenauigkeit zu bewerten.

Positionswiederholbarkeitsdetektion:

(7) Installieren Sie das Ziel und starten Sie das Gerät wie oben.
(8) Steuern Sie das Ende des Roboterarms, um zwei beliebige Punkte im effektiven Arbeitsbereich zu erreichen: Punkt M und Punkt N.
(9) Das Laserinterferometer misst und zeichnet die anfänglichen Positionskoordinaten genau auf: M0 (Xm0, Ym0, Zm0), N0 (Xn0, Yn0, Zn0).
(10) Im Automatikmodus gibt das Steuergerät den Laserzielmesspunkt zu Punkt M zurück und zeichnet die Position M1 (Xm1, Ym1, Zm1) auf.
(11) Fahren Sie fort, das Gerät zu steuern, um den Messpunkt zu Punkt N zu bewegen und die Position N1 (Xn1, Yn1, Zn1) aufzuzeichnen.
(12) Wiederholen Sie die Schritte 4-5 mehrmals (typischerweise 5 Mal), um die Koordinatensequenzen Mi( Xmi , Ymi , Zmi) und Ni(Xni , Yni , Zni) (i =1,2,3,4,5) zu erhalten.
(13) Berechnen Sie die Streuung (Standardabweichung oder maximale Abweichung) der mehrfachen Rückkehrpositionen von Punkt M und Punkt N, um die Positionswiederholbarkeit zu bewerten.

3. Detaillierte Erläuterung der Master-Slave-Kontrollleistungstestlösung
Diese Lösung konzentriert sich auf die Bewertung der Echtzeit- und Synchronisationsleistung von Master-Slave-Operationen von chirurgischen Robotern.
1) Kernkomponenten der Systemhardware:
Master-Slave-Signalerfassungs- und -analysator:
Gerät zur Erzeugung linearer Bewegung, starre Verbindungsstange, hochpräziser Wegsensor (Überwachung der Verschiebung des Master-End-Griffs und des Slave-End-Referenzpunkts).

2) Wichtige Testelemente und -methoden (basierend auf YY/T 1712-2021 5.6):
Master-Slave-Kontrollverzögerungszeittest:
(1) Testaufbau: Verbinden Sie den Master-Griff über eine starre Verbindung mit dem Linearmotor. Installieren Sie hochpräzise Wegsensoren an den Referenzpunkten des Master-Griffs und des Slave-Arms.
(2) Bewegungsprotokoll: Stellen Sie das Master-Slave-Abbildungsverhältnis auf 1:1 ein.
(3) Anforderungen an die Bewegung des Master-End-Referenzpunkts:
Beschleunigen Sie innerhalb von 200 ms auf 80 % der Nenngeschwindigkeit.
Halten Sie eine konstante Geschwindigkeit über eine bestimmte Strecke bei.
Verlangsamen Sie innerhalb von 200 ms bis zum vollständigen Stillstand.
(4) Datenerfassung: Verwenden Sie einen Master-Slave-Signalerfassungsanalysator, um die Weg-Zeit-Kurven der Master- und Slave-Wegsensoren mit hoher Präzision und hoher Dichte synchron aufzuzeichnen.
(5) Verzögerungsberechnung: Analysieren Sie die Weg-Zeit-Kurve und berechnen Sie die Zeitdifferenz von dem Zeitpunkt, an dem der Master sich zu bewegen beginnt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Slave zu reagieren beginnt (Bewegungsverzögerung), und von dem Zeitpunkt, an dem der Master sich nicht mehr bewegt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Slave nicht mehr reagiert (Stoppverzögerung).
(6) Wiederholbarkeit: Die X/Y/Z-Achse des Geräts wird dreimal unabhängig voneinander getestet, und die Endergebnisse werden gemittelt.

4. Produktkernvorteile und -wert
Autoritätskonformität: Die Tests werden in strikter Übereinstimmung mit den Anforderungen des Standards YY/T 1712-2021 "Unterstützte chirurgische Geräte und unterstützte chirurgische Systeme unter Verwendung von Robotertechnologie" durchgeführt.
Hochpräzise Messung: Der Kern verwendet das Zhongtu GTS3300-Laserinterferometer (räumliche Genauigkeit 15μm+6μm/m) und eine ultrahochpräzise Zielkugel (Zentriergenauigkeit 12,7μm), um zuverlässige Messergebnisse zu gewährleisten.
Professionelle Lösungsumfang:Komplettlösung für die beiden wichtigsten Kernleistungsprüfungsanforderungen von chirurgischen Robotern: Navigations- und Positionsgenauigkeit (Positionsgenauigkeit, Wiederholbarkeit) und Master-Slave-Kontrollleistung (Verzögerungszeit).
Industriequalität Zuverlässigkeit: Schlüsselgeräte haben eine Schutzart IP54, geeignet für industrielle und medizinische Forschungs- und Entwicklungsumgebungen.
Hochleistungs-Datenerfassung: Master-Slave-Verzögerungstests verwenden einen 24-Bit-Auflösungs-Analysator mit 204,8 kHz synchroner Abtastung, um Verzögerungssignale im Millisekundenbereich genau zu erfassen.
Betriebsstandardisierung: Bietet klare und standardisierte Testverfahren und Datenverarbeitungsmethoden, um die Konsistenz und Vergleichbarkeit der Tests zu gewährleisten.

Zusammenfassung

Das chirurgische Roboter-Positionsgenauigkeitstestsystem von Kingpo Technology Development Limited ist ein ideales professionelles Werkzeug für Hersteller von Medizinprodukten, Qualitätsprüfstellen und Krankenhäuser, um die Leistung von chirurgischen Robotern, Werksinspektionen, Typenprüfungen und die tägliche Qualitätskontrolle durchzuführen und solide Testgarantien für den sicheren, genauen und zuverlässigen Betrieb von chirurgischen Robotern zu bieten.