創(chuàng)新的Searchlight™定制編碼器系統(tǒng)為微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的末端執(zhí)行器提供了多個(gè)小型密集包裝的軸的真正絕對(duì)位置反饋。與編碼器的真正絕對(duì)定位一起提高了系統(tǒng)的整體安全性和可靠性，消除了啟動(dòng)時(shí)使軸歸位的需要。

挑戰(zhàn)

開發(fā)出創(chuàng)新的Searchlight™定制編碼器系統(tǒng)。這種新的光學(xué)絕對(duì)編碼器利用VCSEL激光源、楔形鏡和獨(dú)特的環(huán)形檢測器陣列，在極小的軸上配置中提供真正的絕對(duì)位置。光源位于處于固定位置的環(huán)的中間，并照亮位于旋轉(zhuǎn)軸上的反射鏡。反射鏡將激光反射回特定位置處的環(huán)形檢測器。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，反射光束圍繞環(huán)形檢測器掃掠，每轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生一次正弦電信號(hào)。然后將該正弦信號(hào)內(nèi)插65,536次，產(chǎn)生0.0055°分辨率。

解決方案

開發(fā)出創(chuàng)新的Searchlight™定制編碼器系統(tǒng)。這種新的光學(xué)絕對(duì)編碼器利用VCSEL激光源、楔形鏡和獨(dú)特的環(huán)形檢測器陣列，在極小的軸上配置中提供真正的絕對(duì)位置。光源位于處于固定位置的環(huán)的中間，并照亮位于旋轉(zhuǎn)軸上的反射鏡。反射鏡將激光反射回特定位置處的環(huán)形檢測器。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，反射光束圍繞環(huán)形檢測器掃掠，每轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生一次正弦電信號(hào)。然后將該正弦信號(hào)內(nèi)插65,536次，產(chǎn)生0.0055°分辨率。

優(yōu)點(diǎn)

緊湊的設(shè)計(jì)導(dǎo)致每個(gè)軸的尺寸和重量顯著減小，能夠?qū)⒍鄠�(gè)軸組裝到一個(gè)非常密集的配置中，并使傳感器和反射鏡之間的對(duì)齊公差非常充足。這種設(shè)計(jì)還允許將編碼器安裝在極其靠近電機(jī)的地方，且不受其磁場影響。與這些編碼器的真正絕對(duì)位置消除了在下述情況下使軸歸位的需要：在啟動(dòng)時(shí)；或在機(jī)器人的末端執(zhí)行器在患者體內(nèi)時(shí)手術(shù)中途發(fā)生斷電的情況。雖然這不是一個(gè)高速應(yīng)用，但檢測器的50kHz帶寬允許該編碼器實(shí)現(xiàn)最高10,000 RPM的速度！