Applicazioni servo risolte

Controllo del movimento medico per la movimentazione dei pazienti

tavolo paziente con servoazionamento a movimento controllato

Le sale operatorie high-tech di oggi includono sistemi di imaging integrati che danno ai chirurghi un feedback in tempo reale. Le immagini dal vivo aumentano la consapevolezza spaziale durante le procedure e forniscono informazioni preziose per posizionare con precisione gli impianti.

I sistemi di controllo del movimento medico abbondano nella moderna sala operatoria, dal gantry sopraelevato che permette all'arco a C di spostarsi quando non è in uso, all'arco a C stesso che è in grado di muoversi intorno al paziente, al tavolo del paziente che lavora in collaborazione con il sistema di imaging.

Sì, anche il tavolo del paziente può avere un sofisticato controllo del movimento. Questo perché l'imaging 3D ad alta risoluzione durante le procedure mediche richiede percorsi di movimento complessi che sono coordinati tra il tavolo del paziente e l'arco a C a raggi X. I tavoli con fino a 7 assi di movimento possono posizionare il paziente in modo preciso e ripetuto per garantire la migliore qualità dell'immagine e la migliore composizione visiva.

Esempio di cliente - Radiografia cardiovascolare

Nel caso delle apparecchiature radiografiche cardiovascolari controllate dal movimento, il sistema si basa su un movimento controllato estremamente preciso per permettere ai medici di eseguire procedure accurate. Come parte della sala operatoria integrata, il tavolo paziente deve essere in grado di seguire e ripetere complessi percorsi di movimento che forniscono al personale medico immagini 3D ad alta risoluzione. Il movimento del tavolo è coordinato simultaneamente con il movimento dell'arco a C a raggi X anche durante queste procedure.

Per questo progetto, il nostro cliente ha richiesto configurazioni per variazioni fino a 7 assi di movimento ripetibile complesso e altamente coordinato. Questo ovviamente richiedeva più servoazionamenti che lavorassero insieme. Per distinguersi dalla concorrenza, l'obiettivo del cliente per il prodotto finale era quello di avere alte prestazioni e affidabilità con un focus sulla facilità di installazione.

La soluzione

Abbiamo fornito una soluzione di controllo del movimento che ha combinato le caratteristiche uniche del cliente con ADVANCED Il know-how tecnico dei servoazionamenti di Motion Controls ha superato gli standard del movimento medico per la sicurezza del paziente:

  • Margini di isolamento estesi dei livelli segnale-segnale e segnale-potenza
  • Superato IEC 60611-3
  • Emissioni di rumore irradiato CISPR 11 (Classe B)
Tavola per pazienti controllata da servoazionamento
tavolo paziente con movimento controllato con servoazionamenti

All'epoca, la comunicazione basata su Ethernet nei servoazionamenti non era così onnipresente come oggi, ma siamo stati in grado di fornire un'alta velocità del 100baseT comunicazioni di rete. Inoltre, abbiamo aggiunto le comunicazioni proprietarie del cliente con altri dispositivi di sistema periferici (i2C).

Informazioni sull'interfaccia periferica

L'aggiunta dell'SPI nei servoazionamenti è stata un'enorme riduzione dei costi perché ha permesso ai drive di essere il ponte tra il controllore e i dispositivi periferici (in generale un dispositivo periferico può essere qualsiasi cosa come un sensore di posizione, un controllo HMI, un finecorsa, un sensore di posizione o qualsiasi altro dispositivo sulla macchina). L'SPI permetteva al controllore di parlare al drive e a tutti i dispositivi periferici sulla rete 100baseT, dove il drive fungeva da interfaccia di rete tra il 100baseT e l'SPI. Il risparmio e l'aumento dell'affidabilità sono stati realizzati grazie alla massiccia riduzione del cablaggio che sarebbe dovuto arrivare fino al controller, rendendolo più facile da assemblare e meno costoso per i materiali.

Servoazionamento personalizzato per la movimentazione dei pazienti nelle applicazioni di controllo del movimento in ambito medico

L'esperienza di ADVANCED Motion Controls nella realizzazione di prodotti personalizzati ha davvero brillato. Abbiamo iniziato con un prodotto standard che ha permesso al cliente di iniziare con una prova di concetto e di definire i suoi requisiti. Da lì abbiamo costruito un servoazionamento personalizzato partendo da zero.

  • Abbiamo incorporato i componenti del sistema specificati dal cliente: connettori, cablaggio e pinout. L'utilizzo di connettori compatibili con il cablaggio del cliente permette di risparmiare sui costi e di rimanere fedeli ai loro progetti standardizzati. Cambiando la piedinatura dell'unità per farla corrispondere alla loro piedinatura, si risparmia anche un costoso ricablaggio.
  • Le posizioni dei connettori specificate dal cliente su più lati del case rendono più facile instradare i cavi e fare le connessioni.
  • Il servoazionamento è stato integrato senza soluzione di continuità come gateway tra altri dispositivi periferici e l'host del sistema utilizzando i2C. Questo ha semplificato l'interfaccia tra il controller host e i dispositivi periferici per aumentare l'affidabilità e ridurre i costi.
  • La "forma, l'adattamento e la funzione" richiesta dal cliente è stata raggiunta per questa applicazione di controllo del movimento medico.
  • Per una maggiore sicurezza in ambienti medici, l'isolamento tra l'alimentazione ad alta tensione in entrata e l'alimentazione logica a basso livello è stata aumentata dal 50% da 2kV a 3kV
  • Abbiamo superato gli standard per l'emissione di rumore con 6dB o più di margine extra in tutto lo spettro richiesto
  • Rimanendo fedele al nostro mantra principale di essere compatibile con qualsiasi motore, la soluzione di servoazionamento a modello singolo può funzionare in ogni posizione dell'asse indipendentemente dal motore o dai carichi associati.
servoazionamento digitale utilizzato nel tavolo paziente controllato dal movimento

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