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

挑戰(zhàn)

開發(fā)出創(chuàng)新的Searchlight™定制編碼器系統(tǒng)。這種新的光學絕對編碼器利用VCSEL激光源、楔形鏡和獨特的環(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。當軸旋轉時，反射光束圍繞環(huán)形檢測器掃掠，每轉動一周產(chǎn)生一次正弦電信號。然后將該正弦信號內(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)。這種新的光學絕對編碼器利用VCSEL激光源、楔形鏡和獨特的環(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。當軸旋轉時，反射光束圍繞環(huán)形檢測器掃掠，每轉動一周產(chǎn)生一次正弦電信號。然后將該正弦信號內(nèi)插65,536次，產(chǎn)生0.0055°分辨率。

優(yōu)點

緊湊的設計導致每個軸的尺寸和重量顯著減小，能夠將多個軸組裝到一個非常密集的配置中，并使傳感器和反射鏡之間的對齊公差非常充足。這種設計還允許將編碼器安裝在極其靠近電機的地方，且不受其磁場影響。與這些編碼器的真正絕對位置消除了在下述情況下使軸歸位的需要：在啟動時；或在機器人的末端執(zhí)行器在患者體內(nèi)時手術中途發(fā)生斷電的情況。雖然這不是一個高速應用，但檢測器的50kHz帶寬允許該編碼器實現(xiàn)最高10,000 RPM的速度！