4个可靠质量方案铸就手术机器人的生命信任

手术机器人，被誉为外科医生的“延伸的精密双手”，正重新定义现代手术的边界。它不仅是高端医疗装备的集大成者与核心支柱，更以超高的准确性、灵活性及可靠性改变了手术程序。在手术室这个以生命为考量的战场上，机器人的每一次动作都无可逆，其稳定性与精准度至关重要。

手术机器人系统核心的稳定与精准并非仅源于精妙的运动算法与智能系统，更深深地植根于每一个机械臂关节、每一组传感器、每一处传动结构的极致可靠之中。因此，对手术机器人零部件的质量控制，是一场必须“零缺陷”的追求，是从微观尺度捍卫生命的科技长征。

手术机器人的零件制造通常涉及例如结构件、传动件、紧固件等精密部件的数控加工以及金属和各种非金属材料的增材制造制品。零部件要求精度高，质量控制严格，通常需要微米级的精度，任何微小的偏差都可能会影响手术的效果。而手术机器人的零件往往具有复杂的结构和形状，这对于手术机器人零件的质量控制提出了更高的要求。

• 如何高效满足来自于医疗设备传动件、结构件及连接件等多样化需求？

• 如何满足涂层与微观形貌分析、金属热处理后的材料组织高分辨观察需求？

• 如何应对常规测量手段精度不足，无法满足零部件尺寸、装配精度达到严格的要求？

答案马上揭晓！

多样化产品覆盖接触式、光学扫描或复合式测量

以口腔种植机器人为例，其夹持器结构一般设置在手术机器人的主单元，用于接收来自使用者的夹持操作，结构包括本体、传动轴、夹持元件。对于这类手术机器人的精密夹持器，其质量控制难点在于：

• 常规装夹难以确保工件水平的快速调整

• 末端微小球体接触式测量易受力变形

• 复杂特征回转工件采用常规方法测量困难

解决方案

ZEISS O-INSPECT融合接触式扫描测头、影像测头、白光测头及转台系统的全方位一体化测量方案。

• 多测头复合式方案确保夹持器及相关配件测量的精准性

• 转台确保快速工件水平调整，影像及白光实现非接触测量

• 结合多个传感器及转台高效完成黑白标识及关键定位点测量

• 一机多用覆盖客户多品种复杂部件多样化测量任务

三坐标测量设备满足高精度尺寸测量

手术机器人的核心部件如谐波减速器的尺寸精度决定着机器人的传动误差，而任何微小的偏差都可能会影响手术的效果。因此核心部件的尺寸问题不容忽视，需要满足：

• 标准及非标准特殊齿形小模数齿轮的参数分析需求

• 波发生器数微米的轮廓度、长短轴直径、法兰孔位置度测量需求

• 数微米精度小模数柔轮钢轮测量需求

解决方案

蔡司高精度三坐标测量系统能够提供准确的尺寸测量信息和更快的检测时间。

• 出色的测量精度及重复性，满足公差要求

• 软件配套曲线公式生成及形状最佳拟合技术满足轮廓度测量评价要求

• 一体化满足多样化尺寸、形位公差及渐开线或端面齿齿轮参数分析需求

光镜及扫描电镜实现高分辨率观察分析

手术机器人在手术过程中使用的刀具往往都有涂层，这些涂层具有优异的抗菌性和耐磨性，能够有效降低手术刀具在使用过程中交叉感染的风险，延长手术刀具的使用寿命。对于涂层的微观形貌观察、成分分析、表面粗糙度测量在确保涂层工艺的质量时尤为重要。

解决方案

蔡司工业显微镜涵盖了从光学显微镜到电子显微镜再到X射线显微镜，能够观察从毫米到微米再到纳米不同尺度范围的微观组织形貌，扩展功能后也可实现元素成分分析，覆盖微观分析领域的全场景需求。

• 针对螺纹部分高度、深度以及角度的精确测量

• 刀具螺纹部分表面面粗糙度测量

• 材料表面涂层的形貌以及成分分析

三维光学扫描逆向快速获取质量数据

在手术机器人的设计制造过程中，往往需要对外壳及结构部件进行逆向以优化结构设计，提高产品性能，缩短制造周期。快速高效地获取外壳及结构部件的三维数据是其中的关键。

解决方案

蔡司三维光学扫描系统可对真实工件进行快速全场扫描和几何图形采集。扫描工件及其几何形状后，制造商可在CAD软件包中将三维几何形状处理为CAD模型，以便后续产品优化。

• 准确快速的全域数据采集

• 标准几何图形和自由曲面的表面重建