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GPC Y ASOCIADOS S.A.

Veléz Sarsfield 201640 Martinez

Buenos Aires

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Horne Technologies cc

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Betty's Bay, 7141

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Edificio di FAULHABER MINIMOTOR SA, Croglio, Switzerland

FAULHABER MINIMOTOR SA

Zona Artigianale 8, Madonna del Piano

6980 Croglio

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info@faulhaber.ch

Edificio di FAULHABER MICROMO LLC, Wien, Austria

FAULHABER MICROMO LLC

14881 Evergreen Avenue

Clearwater, FL 33762-3008

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NRC Engineering & Precision Drives Co., Ltd.

17F., No. 890, Jingguo Rd., Luzhu Dist.

Taoyuan City 33858, Taiwan, R.O.C.

Tel.: +886 (0) 3-316-1838

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EDEL Teknoloji Sistemleri Sanayi ve Ticaret Ltd.Şti

Folkart TowersAdalet Mah.Manas Blv. No:47B/2809

35530 Bayraklı/İzmir

Tel.: + 90 232 215 08 91

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www.edelteknoloji.com

Edificio di FAULHABER Asia Pacific Pte Ltd., Singapore

FAULHABER Asia Pacific Pte Ltd.

Blk 67 Ubi Road 1, #06-07 Oxley Bizhub

Singapore 408730

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Compotech Provider AP

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MICROPRIVOD Ltd.

56 (bldg. 32), Shosse Enthusiastov

111123 Moscow

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Edificio di FAULHABER Polska sp. z o.o., Poznan, Poland

FAULHABER Polska sp. z o.o.

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60-204 Poznan

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FAULHABER Malaysia Sdn Bhd

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11950 Bayan Baru · Penang · Malaysia

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Swiss Amiet Co., Ltd.

W-903, SK V1 Center, 11 Dangsan-ro 41-g

Yeongdeungpo-gu,07217, Seoul

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Minami-oi, Shinagawa-ku, Tokyo 140-0013

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motor-info@shinkoh-elecs.co.jp

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Edificio di FAULHABER Italia S.r.l., Lomazzo, Italy

FAULHABER Italia S.r.l.

Via Cavour 2

22074 Lomazzo CO

Tel.: +39 0236714708

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Inteltek Automation JV

S.No. 100/5, Ambegaon

Pune - 411046

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www.inteltekindia.com

Lewenstein Technologies Ltd.

1 Ha'arava St. Givat Shmuel

5400804 Israel

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Electro Mechanical Systems Ltd.

Eros House, Calleva Industrial Park, Aldermaston

Reading, RG7 8LN

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www.ems-limited.co.uk

Edificio di FAULHABER France SAS, Montigny-le-Bretonneux, France

FAULHABER France SAS

Parc d’activités du Pas du Lac2, Rue Michaël Faraday

78180 Montigny-le-Bretonneux

Tel.: +33 (0) 1 30 80 45 00

info@faulhaber-france.fr

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ELMEQ Motor

Passeig Ferrocarrils Catalans 178

Cornellà de Llobregat 08940 (Barcelona)

Tel.: +34 93 422 70 33

marketing@elmeq.es

www.elmeq.es

MOVETEC OY

Suokalliontie 9

01740 Vantaa

Tel.: +358 (0) 9 5259 230

info@movetec.fi

www.movetec.fi

Routech s.r.o.

Dr. Milady Horákové 185/66

460 06 Liberec

Tel.: +420 489 202 971

info@routech.cz

www.routech.cz

Compower ApS

Marielundvej 29

2730 Herlev

Tel.: +45 (0) 44 92 66 20

info@compower.dk

www.compower.dk

Marte Científica e Instrumentação Industrial Ltda

Av Fco Andrade Ribeiro 430

37540-000 Santa Rita do Sapucai, MG

Tel.: +55 (11) 3411 4500

motores@marte.com.br

www.marte.com.br

Edificio di FAULHABER Benelux B.V., Eindhoven, Netherlands

FAULHABER Benelux B.V.

High Tech Campus 9

5656 AE Eindhoven

Tel.: +31 (0) 40 85155-40

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Edificio di FAULHABER Austria GmbH, Wien, Austria

FAULHABER Austria GmbH

Modecenterstraße 22/C89

1030 Wien

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ERNTEC Pty. Ltd.

15 Koornang Road

Scoresby, VIC 3179

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Fax: +61 3 9753 4000

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www.erntec.net

Edificio di Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG, Schönaich, Germany

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Motori brushless in assistente robotico medico ad alta tecnologia

Non solo la TMS è uno strumento utile per la ricerca neuroscientifica, ma viene anche impiegata per la diagnosi e il trattamento di malattie neurologiche e psichiche, in modo particolare la depressione. Questa tecnica consiste nel generare un potente campo magnetico nella corteccia cerebrale. Questo campo magnetico può quindi essere usato per stimolare o inibire l'attività elettrica dei neuroni.

La bobina che produce il campo magnetico focalizzato deve essere posizionata con precisione e in modo riproducibile e direzionata verso i punti corretti del cervello. Per raggiungere questo obiettivo, l’azienda francese Axilum Robotix, in collaborazione con il suo partner Streb & Weil, ha creato il primo assistente robotico al mondo dedicato alla TMS. Il sistema posiziona la bobina TMS in modo estremamente preciso e sicuro sulle parti del cervello espressamente individuate in precedenza per ogni paziente. Allo scopo di realizzare un dispositivo compatto e preciso, i progettisti hanno lavorato in sinergia con gli ingegneri applicativi di FAULHABER per creare un azionamento che potesse raggiungere un posizionamento altamente riproducibile integrando nell'albero di guida della bobina dei riduttori senza gioco.

Motori brushless in assistente robotico medico ad alta tecnologia
Il sistema di controllo e i motori a elevate prestazioni facilitano il posizionamento preciso e dinamico della bobina TMS.

Una nuova metodologia clinica

Le prime stimolazioni magnetiche transcraniche furono effettuate dal medico e fisico Jacques-Arsène d'Arsonval alla fine del XIX secolo al Collège de France di Parigi. All'Università di Sheffield, Anthony Barker concepì la versione moderna della stimolazione magnetica transcranica nel 1985. I risultati migliorarono con bobine notevolmente più piccole che stimolavano soltanto una regione limitata della corteccia cerebrale. La stimolazione magnetica della parte di corteccia situata in prossimità del cranio viene oggi effettuata quasi senza nessun disagio né per i soggetti campione né per i pazienti. Tuttavia, le piccole bobine richiedono un posizionamento estremamente preciso della fonte del campo magnetico. Il principio è semplice: una bobina TMS collegata a uno stimolatore e posizionata tangenzialmente rispetto al cranio emette per qualche millisecondo un campo magnetico di intensità fino a 3 tesla. La risultante variazione di potenziale elettrico nella parte della corteccia situata in prossimità del cranio provoca la depolarizzazione dei neuroni e l'innesco di potenziali d’azione. L’intensità di questo campo elettrico diminuisce in misura esponenziale con la distanza dalla bobina. Questo calo costituisce un altro motivo per cui la bobina va posta il più vicino possibile alla zona del cervello da sottoporre a stimolazione, ovvero a diretto contatto col cranio, senza ridurre la precisione del posizionamento.

Motori brushless in assistente robotico medico ad alta tecnologia
La configurazione compatta del sistema è possibile grazie alle dimensioni ridotte degli azionamenti FAULHABER.

Un robot compatto per guidare la bobina

A partire da questi requisiti, gli esperti francesi hanno progettato un robot in grado di posizionare in modo preciso e riproducibile la bobina TMS intorno alla testa del soggetto campione. Il paziente è seduto su una sedia comoda a regolazione elettrica, dotata di poggiatesta per ridurre al minimo i movimenti del capo. Il robot è controllato da un sistema di neuronavigazione, per cui viene usato un meccanismo di monitoraggio ottico per rilevare e compensare eventuali movimenti del capo. La bobina è attrezzata con un sensore di contatto e può pertanto essere portata in sicurezza a contatto col cranio.

La struttura semisferica del braccio robotizzato a sette assi garantisce una buona accessibilità. Riduttori e azionamenti sono collocati il più vicino possibile agli assi. Anche i regolatori di potenza sono posizionati molto vicini agli azionamenti per assicurare il collegamento più breve possibile a motore e encoder. I regolatori di potenza sono attrezzati con tensione di alimentazione e connessione bus comuni per comunicare col sistema operativo e di controllo (CPU e processore). In più, il sistema operativo e di controllo esegue i controlli di sicurezza, tra l'altro, per l'arresto di emergenza, nonché tutti i compiti di controllo primario come il calcolo della cinematica del braccio robotizzato, il controllo della posizione con l'aiuto del sensore di contatto, ecc.

A causa delle limitazioni di natura tecnico-sanitaria, i motoriduttori e i rispettivi attuatori devono soddisfare determinati requisiti. I campi magnetici pulsati emessi dalla bobina TMS richiedono un’immunità CEM (compatibilità elettromagnetica) molto elevata all’altezza del braccio robotizzato. L'unità elettronica generalmente produce emissioni molto basse al fine di evitare interferenze con i dispositivi medici circostanti. Dunque i cavi devono essere più corti possibili ed essere schermati per evitare errori di dati causati dai campi magnetici terapeutici. Inoltre, è necessario schermare i cavi per evitare che diventino antenne e quindi interferiscano con altre apparecchiature. Per compensare velocemente eventuali movimenti del capo, i motori devono presentare una coppia di avviamento elevata senza surriscaldarsi. Il posizionamento preciso è assicurato da encoder ad alta risoluzione e riduttori a gioco minimo.

Motori brushless in assistente robotico medico ad alta tecnologia
Il primo assistente robotico al mondo per TMS nella stimolazione magnetica mirata della corteccia cerebrale

Dettagli

In pratica, gli specialisti in robotica utilizzano diversi motori brushless all’interno del braccio. Si tratta di motori dimensionati in modo tale da apportare la coppia necessaria pur restando il più piccoli possibile. Nel braccio robotizzato sono montati quindi due motori da 44 mm e quattro da 32 mm. È presente anche un riduttore da 22 mm composto da motore e riduttore planetario di diametro appropriato. Il piccolo motore a quattro poli apporta circa 9 W, mentre il suo encoder genera 1.024 impulsi per giro, con una risoluzione pari a 4.096 punti per giro. Insieme alla riduzione di 86:1 del riduttore planetario a tre stadi, si ottiene un'altissima risoluzione del movimento rotatorio e un posizionamento estremamente preciso della bobina. I sei motori più grandi apportano 33 o 210 W sull'albero di uscita e sono anch'essi dotati di encoder ad alta risoluzione. Infine, i cuscinetti pretensionati che non richiedono manutenzione garantiscono una lunga vita utile e la completa assenza di gioco. Oltre ai requisiti specifici della TMS per quanto riguarda la sicurezza e la conformità alle norme, gli azionamenti soddisfano tutte le condizioni d'uso del settore medicale.

Per adattare al meglio gli azionamenti a queste condizioni specifiche, gli ingegneri di Axilum hanno lavorato a stretto contatto con gli specialisti di FAULHABER. Il risultato è stata una sinergia in grado di risolvere rapidamente le problematiche riguardanti la compatibilità elettromagnetica, la lunghezza e la schermatura dei cavi così come l’integrazione di connettori speciali. Quest’approccio ha accelerato lo sviluppo e i test sul robot per TMS senza necessità di scendere a compromessi in materia di sicurezza e affidabilità.

Motori C.C. brushless
Design ad alta efficienza
Coppia elevata o alta velocità con dimensioni e peso contenuti
Accelerazione e decelerazione altamente dinamiche
Basso livello di rumorosità
Disponibile con o senza sensori
Dettagli

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