수술용 로봇 위치 정밀성 테스트 시스템 - YY/T 1712-2021 표준을 준수하는 전문 테스트 솔루션

Kingpo Technology Development Limited는 수술 로봇(RA)의 핵심 성능 지표인 위치 정확도 및 제어 성능에 대한 전문적이고 포괄적인 정밀 테스트 시스템을 출시했습니다. 국가 의약품 산업 표준 YY/T 1712-2021에 따라 엄격하게 설계된 이 시스템은 두 가지 핵심 테스트 솔루션을 제공합니다: 내비게이션 유도 위치 정확도 테스트와 마스터-슬레이브 제어 성능 테스트로, 장비가 엄격한 임상 안전 및 신뢰성 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

시스템 하드웨어 솔루션

1. 핵심 테스트 솔루션 개요
1) 내비게이션 안내 하의 RA 장비 정확도 테스트 솔루션
목표:광학 내비게이션 시스템으로 안내되는 수술 로봇의 정적 및 동적 위치 정확도를 평가합니다.

핵심 지표: 위치 정확도 및 위치 반복성.

2) 마스터-슬레이브 제어 RA 장치 정확도 감지 솔루션
목적: 마스터 조작기(의사 측)와 슬레이브 로봇 팔(수술 측) 간의 모션 추적 성능 및 지연 시간을 평가합니다.
핵심 지표: 마스터-슬레이브 제어 지연 시간.

시스템 개략도

2. 내비게이션 안내 위치 정확도 감지 계획에 대한 자세한 설명

이 솔루션은 고정밀 레이저 간섭계를 핵심 측정 장비로 사용하여 로봇 팔 끝단의 공간 위치를 실시간으로 정확하게 추적합니다.

1) 시스템 하드웨어 핵심 구성 요소:
레이저 간섭계:

레이저 추적기 타겟(SMR):

위치 지정 로봇 팔 엔드 어댑터, 제어 소프트웨어 및 데이터 분석 플랫폼

2) 주요 테스트 항목 및 방법(YY/T 1712-2021 5.3 기반):
위치 정확도 감지:

(1) 타겟(SMR)을 위치 지정 로봇 팔 끝단에 안전하게 장착합니다.
(2) 로봇 팔을 제어하여 끝단 보정 핑거 측정 지점이 유효 작업 공간 내에 있도록 합니다.
(3) 작업 공간에서 변의 길이가 300mm인 큐브를 측정 공간으로 정의하고 선택합니다.
(4) 제어 소프트웨어를 사용하여 보정 핑거 측정 지점을 사전 설정된 경로를 따라 이동시킵니다(A 지점에서 시작하여 B-H 및 중간 지점 J를 순서대로 이동).
(5) 레이저 간섭계는 각 지점의 실제 공간 좌표를 실시간으로 측정하고 기록합니다.
(6) 각 측정 지점에서 시작 지점 A까지의 실제 거리와 이론 값 간의 편차를 계산하여 공간 위치 정확도를 평가합니다.

위치 반복성 감지:

(7) 위와 같이 타겟을 설치하고 장치를 시작합니다.
(8) 로봇 팔 끝단을 유효 작업 공간의 두 지점(지점 M 및 지점 N)에 도달하도록 제어합니다.
(9) 레이저 간섭계는 초기 위치 좌표: M0(Xm0, Ym0, Zm0), N0(Xn0, Yn0, Zn0)을 정확하게 측정하고 기록합니다.
(10) 자동 모드에서 제어 장치는 레이저 타겟 측정 지점을 지점 M으로 되돌리고 위치 M1(Xm1, Ym1, Zm1)을 기록합니다.
(11) 장치를 계속 제어하여 측정 지점을 지점 N으로 이동하고 위치 N1(Xn1, Yn1, Zn1)을 기록합니다.
(12) 4-5단계를 여러 번 반복(일반적으로 5번)하여 좌표 시퀀스 Mi( Xmi , Ymi , Zmi) 및 Ni(Xni , Yni , Zni) (i =1,2,3,4,5)를 얻습니다.
(13) 지점 M 및 지점 N의 여러 반환 위치의 분산(표준 편차 또는 최대 편차)을 계산하여 위치 반복성을 평가합니다.

3. 마스터-슬레이브 제어 성능 테스트 솔루션에 대한 자세한 설명
이 솔루션은 수술 로봇의 마스터-슬레이브 작동의 실시간 및 동기화 성능을 평가하는 데 중점을 둡니다.
1) 시스템 하드웨어 핵심 구성 요소:
마스터-슬레이브 신호 수집 및 분석기:
선형 모션 생성 장치, 강성 연결 로드, 고정밀 변위 센서(마스터 엔드 핸들 및 슬레이브 엔드 기준점의 변위 모니터링).

2) 주요 테스트 항목 및 방법(YY/T 1712-2021 5.6 기반):
마스터-슬레이브 제어 지연 시간 테스트:
(1) 테스트 설정: 마스터 핸들을 강성 링크를 통해 선형 모션 생성기에 연결합니다. 마스터 핸들 및 슬레이브 암의 기준점에 고정밀 변위 센서를 설치합니다.
(2) 모션 프로토콜: 마스터-슬레이브 매핑 비율을 1:1로 설정합니다.
(3) 마스터 엔드 기준점 모션 요구 사항:
200ms 이내에 정격 속도의 80%까지 가속합니다.
일정 거리를 일정한 속도로 유지합니다.
200ms 이내에 완전히 정지할 때까지 감속합니다.
(4) 데이터 수집: 마스터-슬레이브 신호 수집 분석기를 사용하여 마스터 및 슬레이브 변위 센서의 변위-시간 곡선을 고정밀 및 고밀도로 동기적으로 기록합니다.
(5) 지연 계산: 변위-시간 곡선을 분석하고 마스터가 움직이기 시작한 시점부터 슬레이브가 응답하기 시작한 시점까지의 시간 차이(모션 지연)와 마스터가 움직임을 멈춘 시점부터 슬레이브가 응답을 멈춘 시점까지의 시간 차이(정지 지연)를 계산합니다.
(6) 반복성: 장치의 X/Y/Z 축은 독립적으로 세 번 테스트되며 최종 결과는 평균화됩니다.

4. 제품 핵심 장점 및 가치
공인된 규정 준수: YY/T 1712-2021 "로봇 기술을 사용하는 보조 수술 장비 및 보조 수술 시스템" 표준의 요구 사항에 따라 엄격하게 테스트를 수행합니다.
고정밀 측정: Zhongtu GTS3300 레이저 간섭계(공간 정확도 15μm+6μm/m) 및 초고정밀 타겟 구체(중심 정확도 12.7μm)를 채택하여 신뢰할 수 있는 측정 결과를 보장합니다.
전문 솔루션 범위:수술 로봇의 가장 중요한 두 가지 핵심 성능 테스트 요구 사항(내비게이션 및 위치 정확도(위치 정확도, 반복성) 및 마스터-슬레이브 제어 성능(지연 시간))에 대한 원스톱 솔루션.
산업 등급 신뢰성: 주요 장비는 IP54 보호 수준을 갖추고 있어 산업 및 의료 R&D 환경에 적합합니다.
고성능 데이터 수집: 마스터-슬레이브 지연 테스트는 24비트 해상도, 204.8kHz 동기 샘플링 분석기를 사용하여 밀리초 수준의 지연 신호를 정확하게 캡처합니다.
운영 표준화: 테스트의 일관성 및 비교 가능성을 보장하기 위해 명확하고 표준화된 테스트 절차 및 데이터 처리 방법을 제공합니다.

요약

Kingpo Technology Development Limited의 수술 로봇 위치 정확도 테스트 시스템은 의료 기기 제조업체, 품질 검사 기관 및 병원에서 수술 로봇 성능 검증, 공장 검사, 형식 검사 및 일상적인 품질 관리를 수행하기 위한 이상적인 전문 도구이며, 수술 로봇의 안전하고 정확하며 신뢰할 수 있는 작동을 위한 확실한 테스트 보증을 제공합니다.